結構力學（第4版）

成書過程

修訂情況

《結構力學（第4版）》是根據中華人民共和國教育部高等學校工科基礎課程教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會制定的“結構力學課程教數學基本要求”、新工科專業基礎教學需求修訂而成的。

該次修訂主要做了以下工作：

第1章增加了從實際結構到計算簡圖的簡化過程；
第3章增加了桿件代替法和零載法的內容；
第7章為Fortran源程式提供了注釋，並增加了相應的算法流程圖；
第9章增加了非線性體系動力回響分析的數值積分方法及相應的算法流程；
在原有資源的基礎上，採用二維碼（包含視頻、圖片、文字）的形式對重點和難點進行了講解；
增加了以實際工程為背景的課後習題。

該次修訂是在戴鴻哲教授主持下完成的，並且由戴鴻哲統稿，其他修訂人員包括王偉、王煥定、李亮、陳再現和趙威。書稿由東南大學單建教授審閱。參與繪圖和習題校核工作由博士生羅博文和李大帥完成。

出版工作

2022年3月16日，《結構力學（第4版）》由高等教育出版社出版發行。

策劃編輯	責任編輯	封面設計	版式設計	插圖繪製	責任校對	責任印製
水瀾	趙向東	章雨微	李彩麗	黃雲燕	王雨	刁毅

內容簡介

《結構力學（第4版）》共11章，主要內容包括結構靜力分析（包括桿繫結構的幾何組成分析、靜定和超靜定結構的受力分析和位移計算，以及移動荷載作用下的結構受力分析），結構動力分析（動力荷載作用下結構的受力分析和位移計算），套用電腦程式確定複雜結構內力及位移的方法（矩陣位移法），以及兩個在後續專業課（鋼結構和混凝土結構）中具有重要套用價值的專題內容（結構的穩定計算和極限荷載計算）。

教材目錄

前輔文

第1章緒論

§1-1 結構力學的研究對象和研究內容

1-1-1 研究對象

1-1-2 課程所涉及的內容

1-1-3 結構力學與其他課程和結構設計的關係

§1-2 一些工程結構實例與計算簡圖

§1-3 桿件結構分類

§1-4 結論與討論

1-4-1 結論

1-4-2 討論

第2章桿繫結構的組成分析

§2-1 基本概念

2-1-1 幾何不變體系、幾何可變體系

2-1-2 自由度

2-1-3 約束

2-1-4 必要約束、多餘約束

2-1-5 計算自由度

2-1-6 靜定結構、超靜定結構

§2-2 靜定結構的組成規則

2-2-1 靜定結構組成規則

2-2-2 組成分析舉例

§2-3 結論與討論

2-3-1 結論

2-3-2 討論

思考題

習題

第3章靜定結構受力分析

§3-1 彈性桿內力分析回顧和補充

3-1-1 材料力學內容回顧

3-1-2 曲桿平衡方程

3-1-3 結構力學與材料力學內力規定的異同

3-1-4 區段疊加法作彎矩圖

§3-2 靜定結構的受力分析方法

3-2-1 靜定結構內力分析方法

3-2-2 支座反力（或約束力）計算方法

3-2-3 受彎結構作內力圖的順序

§3-3 桁架結構受力分析

3-3-1 桁架結構

3-3-2 結點法

3-3-3 截面法

3-3-4 聯合法

3-3-5 桿件代替法

§3-4 三鉸拱受力分析

3-4-1 拱反力計算

3-4-2 豎向荷載作用下等高拱指定截面內力計算公式

3-4-3 合理拱軸

§3-5 梁、剛架及組合結構的受力分析

3-5-1 多跨靜定梁

3-5-2 靜定剛架

*3-5-3 靜力學中的反分析

3-5-4 組合結構

§3-6 各類結構的受力特點

§3-7 靜定結構的性質

3-7-1 靜定結構解答唯一性

3-7-2 用零載法對平面桁架進行組成分析

3-7-3 導出的性質

§3-8 結論與討論

3-8-1 結論

3-8-2 討論

思考題

習題

第4章結構的位移計算

§4-1 彈性桿件的變形與變形能計算

§4-2 變形體虛功原理

4-2-1 變形體虛功原理的表述與說明

4-2-2 桿繫結構的虛功方程

§4-3 單位荷載法及位移計算公式

4-3-1 結構的位移

4-3-2 單位荷載法

4-3-3 各種外因下的位移計算公式

§4-4 圖乘法

4-4-1 圖乘法原理

4-4-2 圖乘法求位移時需注意的問題

§4-5 位移計算舉例

§4-6 互等定理

4-6-1 功的互等定理

4-6-2 位移互等定理

4-6-3 反力互等定理

*4-6-4 位移-反力互等定理

§4-7 結論與討論

4-7-1 結論

4-7-2 討論

思考題

習題

第5章力法

§5-1 求解超靜定結構的一般方法

§5-2 力法的基本思想及解題步驟

5-2-1 力法求解的基本思路

5-2-2 超靜定次數及力法基本體系和基本未知量的確定

5-2-3 力法的解題步驟

§5-3 力法舉例

§5-4 力法計算的簡化

5-4-1 無彎矩狀態的判別

5-4-2 對稱性利用

*5-4-3 其他簡化措施

§5-5 超靜定結構特性

§5-6 結論與討論

5-6-1 結論

5-6-2 討論

思考題

習題

第6章位移法

§6-1 基本概念

6-1-1 轉角位移方程

6-1-2 平衡方程法思想

6-1-3 典型方程法思想

6-1-4 基本未知量及基本結構

6-1-5 典型方程法解題步驟

§6-2 位移法解超靜定結構

6-2-1 無側移結構

6-2-2 有側移結構

§6-3 計算無側移結構的彎矩分配法

6-3-1 單結點彎矩分配基本概念

6-3-2 單結點彎矩分配舉例

6-3-3 多結點彎矩分配

§6-4 計算有側移結構的反彎點法

6-4-1 剪力分配係數及剪力分配法

6-4-2 反彎點法

§6-5 結論與討論

6-5-1 結論

6-5-2 討論

思考題

習題

第7章矩陣位移法

§7-1 概述

§7-2 單元剛度方程

7-2-1 平面桁架單元剛度方程

7-2-2 連續梁單元剛度方程

7-2-3 不考慮軸向變形的平面彎曲單元剛度方程

7-2-4 平面彎曲自由式單元剛度方程

7-2-5 單元剛度矩陣性質

7-2-6 單元分析舉例

7-2-7 單元分析子程式

§7-3 坐標轉換問題

7-3-1 平面自由式單元位移、力的坐標轉換

7-3-2 平面自由式單元整體坐標系下的單元剛度方程

7-3-3 平面桁架單元的坐標轉換

7-3-4 坐標轉換程式段

7-3-5 坐標轉換舉例

§7-4 整體分析

7-4-1 連續梁結構剛度方程

7-4-2 平面剛架結構剛度方程

7-4-3 結構剛度方程集成子程式段

7-4-4 結構剛度方程集成舉例

§7-5 結構剛度和綜合結點荷載元素速算法及單元內力計算

7-5-1 結構剛度矩陣元素速算確定方法

7-5-2 綜合結點荷載元素的速算確定方法

7-5-3 單元內力計算

7-5-4 計算程式的主程式框圖

§7-6 結論與討論

7-6-1 結論

7-6-2 討論

思考題

習題

第8章移動荷載作用下的結構分析

§8-1 移動荷載及影響線概念

8-1-1 活荷載

8-1-2 影響線

§8-2 靜力法作影響線

8-2-1 靜定梁影響線

8-2-2 經結點傳荷的主梁影響線

8-2-3 靜定桁架影響線

8-2-4 三鉸拱影響線

8-2-5 超靜定結構影響線

§8-3 虛功法作影響線

8-3-1 虛功（機動）法基本原理

8-3-2 虛功法作影響線舉例

§8-4 影響線的套用

8-4-1 利用影響線求固定荷載作用的量值

8-4-2 利用影響線確定定位荷載最不利荷載分布

8-4-3 利用影響線確定移動荷載最不利位置

8-4-4 簡支梁的絕對最大彎矩

8-4-5 內力包絡圖

§8-5 結論與討論

8-5-1 結論

8-5-2 討論

思考題

習題

第9章結構動力分析

§9-1 動荷載及其分類

9-1-1 動荷載的定義

9-1-2 動荷載的分類

§9-2 結構動力分析中的計算簡圖與動力自由度

9-2-1 動力分析中的計算簡圖

9-2-2 振動自由度

§9-3 體系的運動方程

§9-4 單自由度體系的自由振動分析

9-4-1 無阻尼自由振動分析

9-4-2 計阻尼自由振動

§9-5 單自由度體系的受迫振動分析

9-5-1 簡諧荷載作用下的動力回響

9-5-2 單自由度體系受迫振動的一般解

9-5-3 幾種常見荷載作用下的動力回響分析

*§9-6 單自由度非線性體系的回響分析

9-6-1 非線性運動的增量方程

9-6-2 線加速度法解非線性問題

9-6-3 程式計算結果舉例

§9-7 多自由度體系的自由振動分析

9-7-1 兩自由度體系運動方程的特解和通解

9-7-2 兩自由度體系的頻率和振型

9-7-3 多自由度體系的振型和頻率

§9-8 多自由度體系的受迫振動分析

9-8-1 簡諧荷載作用下的無阻尼受迫振動分析

9-8-2 無阻尼體系在任意荷載作用下的受迫振動分析

9-8-3 無阻尼結構的動內力計算

9-8-4 有阻尼受迫振動分析

9-8-5 有關阻尼矩陣的補充說明

*§9-9 多自由度體系的逐步積分方法

9-9-1 線加速度法

9-9-2 Wilson-θ法

9-9-3 Newmark-β法

§9-10 頻率和振型的實用計算方法

9-10-1 能量法

9-10-2 疊代法求頻率和振型

§9-11 結論與討論

9-11-1 結論

9-11-2 討論

思考題

習題

第10章結構的穩定性計算

§10-1 兩類穩定性問題概述

10-1-1 工程結構的穩定性問題

10-1-2 穩定性問題分類

§10-2 兩類穩定性問題分析的方法及簡例

10-2-1 完善體系分支點失穩分析簡例

10-2-2 非完善體系極值點失穩分析簡例

*§10-3 簡單彈性結構穩定性問題分析簡介

10-3-1 材料力學中心受壓桿的Euler臨界荷載

10-3-2 簡單彈性結構簡化為彈性支承的中心受壓桿

10-3-3 簡單彈性結構穩定性方程的建立

10-3-4 簡單彈性結構穩定性方程舉例

§10-4 結論與討論

10-4-1 結論

10-4-2 討論

思考題

習題

第11章結構的極限荷載計算

§11-1 結構的極限荷載

11-1-1 基本假定

11-1-2 基本概念

§11-2 極限平衡法及比例載入時極限荷載的一些定理

11-2-1 極限平衡法

11-2-2 比例載入時判定極限荷載的若干定理

*§11-3 增量變剛度法分析剛架極限荷載

11-3-1 增量變剛度法

11-3-2 單元剛度矩陣的修正

11-3-3 增量變剛度法確定剛架極限荷載的計算過程

§11-4 結論與討論

11-4-1 結論

11-4-2 討論

思考題

習題

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

課程資源

《結構力學（第4版）》有配套的數字課程。

作品名稱	結構力學（第4版）
作者	戴鴻哲、王偉、王煥定
出版單位	高等教育出版社、高等教育電子音像出版社
策劃編輯	水淵
責任編輯	趙向東
技術編輯	李翠玲

《結構力學（第4版）》有配套的數位化資源。

教材特色

簡化從實際結構到計算簡圖的過程；
書中帶“*”的章節可按專業的要求和學時情況加以取捨；
為強化理論與工程實踐的銜接。

結構力學（第4版）

基本介紹