《結構力學》（第二版）是根據教育部高等學校力學基礎課程教學指導分委員會制定的最新《結構力學課程教學基本要求》和教學改革的新成果編寫的，可作為工業與民用建築、土建結構、橋樑與隧道、水工結構、地下建築、防災減災與防護、鐵道及公路工程等專業結構力學教材，也可供土建類其他各專業及有關工程技術人員參考使用。 《結構力學》（第二版）分上、下兩冊，上冊內容包括緒論、平面體系的幾何組成分析、靜定結構的內力分析、靜定結構的影響線、靜定結構的位移計算、力法解超靜定結構等。下冊內容包括位移法、漸近法和超靜定結構的影響線、矩陣位移法、結構動力學、結構的極限荷載、結構的彈性穩定等。不同的專業可根據專業的需要各自取捨。每章後附有較豐富的習題及部分習題答案。 《結構力學》（第二版）一書吸取了現有教材的優點並反映當代結構力學的研究成果，闡述原理嚴密，概念清晰，並體現了學科性、系統性和內容的先進性，理論聯繫實際，說理透徹，既方便教師教，也方便學生自學。全書分為12章，其中第1～10章即緒論、平面體系的幾何組成分析、靜定結構的內力計算、靜定結構的位移計算、用力法計算超靜定結構、位移法、力矩分配法、影響線、矩陣位移法、結構動力學為基本內容，第11～12章即結構的穩定計算、結構的極限荷載為專題內容。
基本介紹
- 書名：普通高等院校土木專業“十二五”規劃精品教
- 作者：劉金春 杜青
- 出版日期：2013年8月10日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787560993096
- 品牌：華中科技大學出版社
- 外文名：Structural Mechanices
- 出版社：華中科技大學出版社
- 頁數：420頁
- 開本：16
- 定價：98.00
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,文摘,序言,
基本介紹
內容簡介
《結構力學》（第二版）內容精練，重視基本概念、基本原理的講授和基本方法的訓練，兼顧工程實際套用和本學科發展的新成果和新趨勢
作者簡介
劉金春，河北工業大學土木工程學院副教授。主講研究生及本科生《結構力學》《結構矩陣分析與設計》《工程結構數值分析與設計》和《結構動力學》等多門課程。多次榮獲河北工業大學優秀課堂教學一等獎、二等獎，課堂教學競賽特別獎，教育部非力學專業委員會優秀課堂教學競賽三等獎，帶領學生連續獲全國結構設計競賽三等獎。在《力學學報》《工程力學》等重要學術刊物和全國結構工程會議上發表了較高水平的學術論文。
圖書目錄
上冊
第1章 緒論
1.1 結構力學的研究對象和基本任務
1.2 結構的計算簡圖及其分類
1.3 支座的形式與分類
1.4 結點的形式與分類
1.5 桿件結構的形式與分類
1.6 荷載的性質與分類
【本章小結】
第2章 平面體系的幾何組成分析
2.1 概述
2.2 幾何組成分析的幾個概念
2.3 幾何不變體系的簡單組成規則
2.4 瞬變體系的概念
2.5 平面體系的幾何組成分析方法
2.6 三剛片體系中虛鉸在無窮遠處的情況
2.7 平面體系在靜力學解答方面的特性
【本章小結】
【習題】
第3章 靜定梁、靜定平面剛架受力分析
3.1 單跨靜定梁的受力分析
3.2 多跨靜定梁的受力分析
3.3 靜定平面剛架的受力分析
3.4 靜定空間剛架的計算
【本章小結】
【習題】
第4章 三鉸拱的受力分析
4.1 概述
4.2 三鉸拱的受力分析
4.3 三鉸拱的圖解法
4.4 三鉸拱的合理拱軸
【本章小結】
【習題】
第5章 靜定平面桁架的受力分析
5.1 桁架的特點及其組成
5.2 結點法
5.3 截面法
5.4 結點法與截面法的聯合運用
5.5 桁架內力圖解法
5.6 幾種桁架受力性能的比較
5.7 組合結構的內力計算
5.8 零荷載法分析體系的幾何組成性質
5.9 靜定結構的特性
【本章小結】
【習題】
第6章 影響線及其套用
6.1移動荷載和影響線的概念
6.2靜力法作單跨靜定梁的影響線
6.3 間接荷載作用下的影響線
6.4 機動法作靜定梁的影響線
6.5 三鉸拱的影響線
6.6 桁架內力影響線
6.7 影響線的套用
6.8 公路、鐵路的標準荷載制及換算荷載
6.9 簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩
【本章小結】
【習題】
第7章 彈性體系的位移計算
7.1 概述
7.2 線性變形體系的實功及變形位能
7.3 虛功原理
7.4 靜定結構在荷載作用下的位移計算
7.5 圖乘法
7.6 靜定結構由於溫度變化及製造誤差引起的位移計算
7.7 靜定結構在支座移動時的位移計算
7.8 線彈性結構的互等定理
7.9 位移影響線
7.10 空間剛架在荷載作下的位移計算
【本章小結】
【習題】
第8章 力法
8.1 超靜定結構的組成和超靜定次數的確定
8.2 力法原理和力法典型方程
8.3 荷載作用下超靜定結構的內力計算
8.4 對稱結構的計算
8.5 交叉梁系的計算
8.6 力法計算超靜定拱
8.7 溫度改變、支座移動和有製造誤差時超靜定結構的計算
8.8 超靜定結構的位移計算
8.9 超靜定結構最後內力圖的校核
【本章小結】
【習題】
部分習題答案
下冊
第9章 位移法
9.1位移法的基本概念
9.2 基本未知量數目的確定
9.3 等截面直桿的轉角位移方程
9.4 套用位移法典型方程計算超靜定結構
9.5 套用結點和截面平衡條件計算超靜定結構
9.6 用位移法分析具有剪力靜定桿的剛架
9.7 用位移法計算對稱結構
9.8 支座位移和溫度變化影響下超靜定結構的計算
9.9 位移法計算變截面結構
【本章小結】
【習題】
第10章 漸近法和超靜定結構的影響線
10.1 力矩分配法的基本原理
10.2 力矩分配法計算連續梁和無結點線位移剛架
10.3 力矩分配法與位移法的聯合套用
10.4 無剪力分配法
10.5連續梁的影響線
10.6 連續梁的內力包絡圖
10.7 超靜定桁架的影響線
【本章小結】
【習題】
第11章 矩陣位移法
11.1 概述
11.2 局部坐標系的單元剛度矩陣
11.3 整體坐標系的單元剛度矩陣
11.4 連續梁的整體剛度矩陣
11.5 剛架的整體剛度矩陣
11.6 非結點荷載的處理
11.7 剛度集成法的計算步驟和算例
11.8 忽略軸向變形時平面剛架的整體分析
11.9 後處理法
【本章小結】
【習題】
結構動力學
12.1 概述
12.2 單自由度體系的自由振動
12.3 單自由度體系在簡諧荷載作用下的強迫振動
12.4 單自由度結構在任意荷載作用下的強迫振動
12.5 隔振概念
12.6 多自由度體系的自由振動
12.7 多自由度體系主振型的正交性
12.8 多自由度體系在簡諧荷載作用下的強迫振動
12.9 振型疊加法計算多自由度體系的強迫振動
12.10 無限自由度體系的振動
12.11 頻率的近似計算法
【本章小結】
【習題】
第13章 結構的極限荷載
13.1 概述
13.2 極限彎矩，塑性鉸和破壞機構
13.3 單跨超靜定梁的極限荷載
13.4 連續梁的極限荷載
13.5 比例載入的幾個定理
13.6 簡單剛架的極限荷載
13.7 確定梁和剛架極限荷載的增量變剛度法
【本章小結】
【習題】
第14章 結構的穩定計算
14.1 穩定計算的概念
14.2 用靜力法確定臨界荷載
14.3 用能量法確定臨界荷載
14.4 等截面直桿的穩定
14.5 變截面桿件的穩定計算
14.6 剪力對臨界荷載的影響
14.7 組合壓桿的穩定
14.8 剛架的穩定計算
【本章小結】
【習題】
部分習題答案
附錄
參考文獻
第1章 緒論
1.1 結構力學的研究對象和基本任務
1.2 結構的計算簡圖及其分類
1.3 支座的形式與分類
1.4 結點的形式與分類
1.5 桿件結構的形式與分類
1.6 荷載的性質與分類
【本章小結】
第2章 平面體系的幾何組成分析
2.1 概述
2.2 幾何組成分析的幾個概念
2.3 幾何不變體系的簡單組成規則
2.4 瞬變體系的概念
2.5 平面體系的幾何組成分析方法
2.6 三剛片體系中虛鉸在無窮遠處的情況
2.7 平面體系在靜力學解答方面的特性
【本章小結】
【習題】
第3章 靜定梁、靜定平面剛架受力分析
3.1 單跨靜定梁的受力分析
3.2 多跨靜定梁的受力分析
3.3 靜定平面剛架的受力分析
3.4 靜定空間剛架的計算
【本章小結】
【習題】
第4章 三鉸拱的受力分析
4.1 概述
4.2 三鉸拱的受力分析
4.3 三鉸拱的圖解法
4.4 三鉸拱的合理拱軸
【本章小結】
【習題】
第5章 靜定平面桁架的受力分析
5.1 桁架的特點及其組成
5.2 結點法
5.3 截面法
5.4 結點法與截面法的聯合運用
5.5 桁架內力圖解法
5.6 幾種桁架受力性能的比較
5.7 組合結構的內力計算
5.8 零荷載法分析體系的幾何組成性質
5.9 靜定結構的特性
【本章小結】
【習題】
第6章 影響線及其套用
6.1移動荷載和影響線的概念
6.2靜力法作單跨靜定梁的影響線
6.3 間接荷載作用下的影響線
6.4 機動法作靜定梁的影響線
6.5 三鉸拱的影響線
6.6 桁架內力影響線
6.7 影響線的套用
6.8 公路、鐵路的標準荷載制及換算荷載
6.9 簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩
【本章小結】
【習題】
第7章 彈性體系的位移計算
7.1 概述
7.2 線性變形體系的實功及變形位能
7.3 虛功原理
7.4 靜定結構在荷載作用下的位移計算
7.5 圖乘法
7.6 靜定結構由於溫度變化及製造誤差引起的位移計算
7.7 靜定結構在支座移動時的位移計算
7.8 線彈性結構的互等定理
7.9 位移影響線
7.10 空間剛架在荷載作下的位移計算
【本章小結】
【習題】
第8章 力法
8.1 超靜定結構的組成和超靜定次數的確定
8.2 力法原理和力法典型方程
8.3 荷載作用下超靜定結構的內力計算
8.4 對稱結構的計算
8.5 交叉梁系的計算
8.6 力法計算超靜定拱
8.7 溫度改變、支座移動和有製造誤差時超靜定結構的計算
8.8 超靜定結構的位移計算
8.9 超靜定結構最後內力圖的校核
【本章小結】
【習題】
部分習題答案
下冊
第9章 位移法
9.1位移法的基本概念
9.2 基本未知量數目的確定
9.3 等截面直桿的轉角位移方程
9.4 套用位移法典型方程計算超靜定結構
9.5 套用結點和截面平衡條件計算超靜定結構
9.6 用位移法分析具有剪力靜定桿的剛架
9.7 用位移法計算對稱結構
9.8 支座位移和溫度變化影響下超靜定結構的計算
9.9 位移法計算變截面結構
【本章小結】
【習題】
第10章 漸近法和超靜定結構的影響線
10.1 力矩分配法的基本原理
10.2 力矩分配法計算連續梁和無結點線位移剛架
10.3 力矩分配法與位移法的聯合套用
10.4 無剪力分配法
10.5連續梁的影響線
10.6 連續梁的內力包絡圖
10.7 超靜定桁架的影響線
【本章小結】
【習題】
第11章 矩陣位移法
11.1 概述
11.2 局部坐標系的單元剛度矩陣
11.3 整體坐標系的單元剛度矩陣
11.4 連續梁的整體剛度矩陣
11.5 剛架的整體剛度矩陣
11.6 非結點荷載的處理
11.7 剛度集成法的計算步驟和算例
11.8 忽略軸向變形時平面剛架的整體分析
11.9 後處理法
【本章小結】
【習題】
結構動力學
12.1 概述
12.2 單自由度體系的自由振動
12.3 單自由度體系在簡諧荷載作用下的強迫振動
12.4 單自由度結構在任意荷載作用下的強迫振動
12.5 隔振概念
12.6 多自由度體系的自由振動
12.7 多自由度體系主振型的正交性
12.8 多自由度體系在簡諧荷載作用下的強迫振動
12.9 振型疊加法計算多自由度體系的強迫振動
12.10 無限自由度體系的振動
12.11 頻率的近似計算法
【本章小結】
【習題】
第13章 結構的極限荷載
13.1 概述
13.2 極限彎矩，塑性鉸和破壞機構
13.3 單跨超靜定梁的極限荷載
13.4 連續梁的極限荷載
13.5 比例載入的幾個定理
13.6 簡單剛架的極限荷載
13.7 確定梁和剛架極限荷載的增量變剛度法
【本章小結】
【習題】
第14章 結構的穩定計算
14.1 穩定計算的概念
14.2 用靜力法確定臨界荷載
14.3 用能量法確定臨界荷載
14.4 等截面直桿的穩定
14.5 變截面桿件的穩定計算
14.6 剪力對臨界荷載的影響
14.7 組合壓桿的穩定
14.8 剛架的穩定計算
【本章小結】
【習題】
部分習題答案
附錄
參考文獻
文摘
由建築材料按照合理方式組成，並能承受一定荷載作用的物體或體系，稱為建築結構(簡稱結構)。換句話說，結構是建築物中由承重構件(梁、柱等)組成的體系，是建築物的骨架，用以承受作用在建築物上的各種荷載。結構一般是由多個構件聯結而成的，如桁架、框架等；最簡單的結構則是單個構件，如梁、柱等。公路和鐵路工程中的橋樑、涵洞、隧道、擋土牆，以及房屋、堤壩、水塔等用以擔負預定任務、支承荷載的建築物，都可稱為結構。
結構力學以結構為研究對象，其基本任務是研究結構的組成規律和合理形式以及結構在荷載、溫度變化等因素作用下的內力、變形和穩定性的計算原理和方法等。
理論力學主要研究物體機械運動的基本規律和力學一般原理；材料力學主要研究單個桿件的強度、剛度和穩定性；結構力學則以理論力學和材料力學的知識為基礎，主要研究桿件結構的強度、剛度和穩定性，從而為鋼、木結構和鋼筋混凝土結構等後續專業課程及以後的結構設計提供一般的計算原理與分析方法。因此，結構力學是介於基礎課與專業技術課之間的專業基礎課，或者叫做技術基礎課。具體說來，結構力學包括以下幾方面的任務。
①計算由荷載(包括靜力及動力荷載)、溫度變化等因素在結構各部分所產生的內力，為結構的強度計算提供依據，以確保結構滿足安全和經濟的要求。
②計算由上述各因素所引起的變形和位移，為結構的剛度計算提供依據，以保證結構在使用過程中不致發生不能允許的過大變形。
③分析確定結構喪失穩定性的最小臨界荷載，使結構物所承受的最大荷載小於該臨界荷載值，以保證結構能處於穩定的平衡狀態。
④研究結構的組成規律，以保證在荷載作用下結構各部分不致發生相對運動。同時探討結構的合理形式，以便能有效地利用材料，充分發揮其性能。
以上幾個方面均要涉及內力和位移的計算問題。因此，研究桿件結構在各種外因作用下內力和位移的計算原理和方法便成為本課程的主要內容。本書對靜定和超靜定結構的分析方法做了比較深入的闡述，以便讀者能深刻地理解其基本概念，掌握計算方法。
結構力學以結構為研究對象，其基本任務是研究結構的組成規律和合理形式以及結構在荷載、溫度變化等因素作用下的內力、變形和穩定性的計算原理和方法等。
理論力學主要研究物體機械運動的基本規律和力學一般原理；材料力學主要研究單個桿件的強度、剛度和穩定性；結構力學則以理論力學和材料力學的知識為基礎，主要研究桿件結構的強度、剛度和穩定性，從而為鋼、木結構和鋼筋混凝土結構等後續專業課程及以後的結構設計提供一般的計算原理與分析方法。因此，結構力學是介於基礎課與專業技術課之間的專業基礎課，或者叫做技術基礎課。具體說來，結構力學包括以下幾方面的任務。
①計算由荷載(包括靜力及動力荷載)、溫度變化等因素在結構各部分所產生的內力，為結構的強度計算提供依據，以確保結構滿足安全和經濟的要求。
②計算由上述各因素所引起的變形和位移，為結構的剛度計算提供依據，以保證結構在使用過程中不致發生不能允許的過大變形。
③分析確定結構喪失穩定性的最小臨界荷載，使結構物所承受的最大荷載小於該臨界荷載值，以保證結構能處於穩定的平衡狀態。
④研究結構的組成規律，以保證在荷載作用下結構各部分不致發生相對運動。同時探討結構的合理形式，以便能有效地利用材料，充分發揮其性能。
以上幾個方面均要涉及內力和位移的計算問題。因此，研究桿件結構在各種外因作用下內力和位移的計算原理和方法便成為本課程的主要內容。本書對靜定和超靜定結構的分析方法做了比較深入的闡述，以便讀者能深刻地理解其基本概念，掌握計算方法。
序言
《結構力學》（第二版）是在第一版的基礎上，根據教育部高等學校力學基礎課程教學指導分委員會制定的最新《結構力學課程教學基本要求》和教學改革的新成果修訂而成。修訂時仍保持原書闡述原理嚴密，概念清晰，文字精練、生動，體系完整的特點。同時注意擴大專業適用面，按照教材市場需求和教材發展的需要進行適當的創新。本書可作為土木工程、水利工程各專業及工程力學等專業的教材，也可供有關工程技術人員參考。
《結構力學》（第二版）按照國家標準《量和單位》(GB 3100~3102 93)修改了原書的符號，其中最主要的是集中荷載、反力和內力用作為主符號，其特性用下標（不夠時再添上標）表示。例如：軸力和剪力分別以FN和FS表示，而在不致引起混淆的前提下儘量不添下標；同時對少數章節作了不同程度的改寫。
《結構力學》（第二版）修訂工作由河北工業大學劉金春主持進行，並編寫第1、8、12章。參加修訂的有河北工業大學杜青任主編並編寫第3、5、11章，內蒙古大學李萬龍任副主編並編寫第6、10章，內蒙古大學劉潤星任副主編並編寫第4、14章，由山東科技大學劉然慧任副主編並編寫第2、7章，河北工業大學喬金麗編寫第9章，河北工業大學高淑玲編寫第12章。全書由劉金春、杜青修改定稿。
《結構力學》（第二版）書稿承商偽軍教授審閱，審閱中對書稿提出了不少寶貴的建設性意見；此外，多年來使用本書的許多院校的教師們，先後提出過許多有益的建議。所有這些意見和建議，使本次修訂工作受益匪淺，對本書第二版的定稿提供了重要的支持和幫助，我們在此一併表示衷心感謝。
《結構力學》（第二版）在編寫過程中吸收、引用了部分國內優秀結構力學教材的觀點、例題和習題。編者在此謹向這些文獻的作者們致以衷心的感謝。
《結構力學》（第二版）在編寫過程中，我們的編審者、編輯出版者夙興夜寐、盡心竭力，但限於編者的水平和經驗，加之時間倉促，書中難免存在缺點和錯誤，誠懇地希望讀者提出批評和指正。
《結構力學》（第二版）按照國家標準《量和單位》(GB 3100~3102 93)修改了原書的符號，其中最主要的是集中荷載、反力和內力用作為主符號，其特性用下標（不夠時再添上標）表示。例如：軸力和剪力分別以FN和FS表示，而在不致引起混淆的前提下儘量不添下標；同時對少數章節作了不同程度的改寫。
《結構力學》（第二版）修訂工作由河北工業大學劉金春主持進行，並編寫第1、8、12章。參加修訂的有河北工業大學杜青任主編並編寫第3、5、11章，內蒙古大學李萬龍任副主編並編寫第6、10章，內蒙古大學劉潤星任副主編並編寫第4、14章，由山東科技大學劉然慧任副主編並編寫第2、7章，河北工業大學喬金麗編寫第9章，河北工業大學高淑玲編寫第12章。全書由劉金春、杜青修改定稿。
《結構力學》（第二版）書稿承商偽軍教授審閱，審閱中對書稿提出了不少寶貴的建設性意見；此外，多年來使用本書的許多院校的教師們，先後提出過許多有益的建議。所有這些意見和建議，使本次修訂工作受益匪淺，對本書第二版的定稿提供了重要的支持和幫助，我們在此一併表示衷心感謝。
《結構力學》（第二版）在編寫過程中吸收、引用了部分國內優秀結構力學教材的觀點、例題和習題。編者在此謹向這些文獻的作者們致以衷心的感謝。
《結構力學》（第二版）在編寫過程中，我們的編審者、編輯出版者夙興夜寐、盡心竭力，但限於編者的水平和經驗，加之時間倉促，書中難免存在缺點和錯誤，誠懇地希望讀者提出批評和指正。
