結構力學(2020年高等教育出版社出版的圖書)

結構力學(2020年高等教育出版社出版的圖書)

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《結構力學》是由重慶大學結構力學教學團隊編著,高等教育出版社於2020年6月18日出版的iCourse·教材。該書可作為高等學校土木工程、交通、水利、機械以及力學等專業的本科結構力學課程教材,也可作為相關專業工程技術人員的參考書。

該書共分上、下兩冊,上冊10章,下冊3章,總計13章。各章的內容均大致以引言引出問題、簡介該章,在概述中介紹相關思想、方法與關鍵,各章末尾小結與概述呼應並重點強調主要概念、理論、方法和重點。

基本介紹

  • 書名:結構力學
  • 作者:重慶大學結構力學教學團隊
  • 類別:iCourse·教材
  • 出版社:高等教育出版社
  • 出版時間:2020年6月18日
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • 全書頁數:上冊:268頁;下冊:156頁
  • 書號:上冊:9787040538304;下冊:9787040538298
  • CIP核字號:上冊:2020038331;下冊:2020038332
  • 版面字數:上冊:390千字;下冊:230千字
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,

成書過程

《結構力學》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“結構力學課程教學基本要求(A類)”編寫,由重慶大學陳朝暉教授領銜的結構力學教學團隊在多年教學、科研與工程成果積累的基礎上,總結以往教材編寫與套用經驗,集體編撰而成。
該書編寫工作由陳朝暉主持並統稿,具體編寫工作為:陳朝暉編寫第1、2、3、12章,陳朝暉、文國治編寫第6章,王達詮編寫第4、7章,王達詮、劉紅軍編寫第10章,陳名弟編寫第5、8、11章,劉紅軍、王達詮編寫第9章,劉綱編寫第13章。陳名弟負責全部習題答案校對並提供了部分答案的內力圖和變形圖,王達詮整理全部數位化資源及連結。團隊教師顧水濤、孫瑞全程參與了教材編寫研討,並提出了建設性意見。大連理工大學陳廷國教授審閱了該書,並提出了意見和建議。
2020年6月18日,《結構力學(上冊)》與《結構力學(下冊)》由高等教育出版社出版發行。

內容簡介

該書分上、下兩冊,總計13章。上冊為10章,主要為桿繫結構靜力學分析,包括:緒論(第1章)和平面桿件體系幾何構成分析(第2章);靜定結構的受力與變形分析(第3~6章);超靜定結構的受力與變形分析(第7~9章);移動荷載作用下的影響線及其套用(第10章)。下冊共3章,主要為結構力學專題,包括:複雜結構體系的電算分析基礎——矩陣位移法(第11章)、穩定分析的基礎——彈性壓桿穩定分析(第12章)以及結構動力學基礎(第13章)。
該書主要針對平面桿繫結構在荷載與環境因素作用下的力學性能及其分析方法,在明確基本概念、基本原理和知識推演線索的基礎上,強調力學問題與工程實際、內力與變形、虛功原理與最小勢能原理、傳統手算與現代電算以及不同分析方法不同結構類型之間的關聯。各重要知識點提供相應講解視頻,各章附有思考題和習題解答等,均可通過二維碼查看。習題解答對應為內力圖或變形圖者,均提供完整內力圖和變形圖。

教材目錄

《結構力學(上冊)》
第1章 緒論
1.1 結構上的作用
1.2 結構的分類
1.3 常見約束及其性質
1.4 結構計算簡圖
1.5 結構分析的基本假定與要求
本章小結
習題
第2章 平面桿件體系幾何構成分析
2.1 基本概念
2.1.1 剛片
2.1.2 自由度
2.1.3 必要約束和多餘約束
2.1.4 幾何不變體系和幾何可變體系
2.2 幾何不變體系構成規則
2.2.1 基本構成規則
2.2.2 幾種特殊的連線方式
2.3 幾何構成分析方法及套用示例
2.3.1 幾何構成分析方法
2.3.2 幾何構成分析舉例
2.4 幾何不變體系的靜定性
本章小結
習題及答案
第3章 靜定梁和靜定剛架的內力分析
3.1 靜定結構受力分析基礎
3.1.1 隔離體平衡法
3.1.2 內力的正負號規定
3.1.3 梁桿結構內力圖特點
3.1.4 內力圖繪製的疊加法
3.2 靜定梁
3.2.1 單跨靜定梁
3.2.2 多跨靜定梁
3.3 靜定平面剛架
3.3.1 剛架的類型及其受力變形特點
3.3.2 靜定平面剛架的內力分析
3.3.3 算例
本章小結
習題及答案
第4章 三鉸拱和懸索結構
4.1 三鉸拱的受力分析
4.1.1 平面靜定拱的幾何構成特點
4.1.2 三鉸拱的受力分析方法
4.1.3 三鉸拱的受力特點
4.1.4 三鉸拱內力圖的繪製方法
4.2 三鉸拱的壓力線和合理拱軸
4.2.1 壓力線
4.2.2 合理拱軸
4.3 懸索結構
4.3.1 懸索結構概述
4.3.2 單根懸索的計算
本章小結
習題及答案
第5章 靜定桁架和靜定組合結構
5.1 桁架結構的基本概念
5.1.1 桁架結構
5.1.2 理想桁架模型
5.1.3 靜定平面桁架的分類
5.2 靜定桁架的內力分析
5.2.1 結點法
5.2.2 截面法
5.3 三種平面梁式桁架受力性能比較
5.3.1 梁式桁架截面內力合力一般特性
5.3.2 平行弦桁架
5.3.3 三角形桁架
5.3.4 折弦形桁架
5.4 靜定組合結構
本章小結
習題及答案
第6章 靜定結構的位移計算
6.1 基本概念
6.1.1 廣義位移
6.1.2 可能位移和可能力系
6.2 變形體系的虛功原理
6.2.1 實功與虛功
6.2.2 剛體體系的虛功原理
6.2.3 變形體體系的虛功原理
6.3 平面桿件結構位移計算的一般公式
6.3.1 單位荷載法與結構位移計算的一般公式
6.3.2 單位荷載設定方法
6.4 靜定結構在荷載作用下的位移計算
6.4.1 梁桿結構
6.4.2 桁架
6.4.3 組合結構
6.4.4 拱
6.5 圖乘法
6.6 靜定結構在支座移動時的位移計算
6.7 靜定結構在溫度變化時的位移計算
6.8 具有彈性支座的靜定結構的位移計算
6.9 線性結構的互等定理
6.9.1 功的互等定理
6.9.2 位移互等定理
6.9.3 反力互等定理
6.9.4 反力與位移互等定理
本章小結
習題及答案
第7章 力法
7.1 力法概述
7.1.1 超靜定結構的基本類型
7.1.2 超靜定次數和多餘未知力
7.2 力法的基本原理
7.3 力法的基本體系和基本方程
7.3.1 力法的基本體系
7.3.2 兩次超靜定結構的力法基本方程
7.3.3 力法基本方程的一般形式
7.4 力法套用舉例
7.4.1 超靜定梁和剛架
7.4.2 超靜定桁架、超靜定組合結構和排架
7.5 對稱結構的簡化計算
7.5.1 對稱性
7.5.2 對稱結構的力法簡化思路
7.5.3 對稱荷載下的簡化計算
7.5.4 反對稱荷載下的簡化計算
7.6 力法計算超靜定拱
7.6.1 兩鉸拱
7.6.2 無鉸拱
7.7 支座移動和溫度變化時超靜定結構的內力
7.7.1 支座移動問題
7.7.2 溫度變化問題
7.8 超靜定結構的位移計算
7.8.1 荷載作用下超靜定梁桿結構的位移計算
7.8.2 外界綜合作用下超靜定結構的位移計算
7.9 超靜定結構內力圖的校核
本章小結
習題及答案
第8章 位移法
8.1 位移法概述
8.2 位移法單元分析
8.2.1 桿端內力和桿端位移的正負號規定
8.2.2 兩端固支等截面直桿的轉角位移方程
8.2.3 不同約束模式下等截面直桿的轉角位移方程
8.3 位移法的基本未知量
8.3.1 位移法基本未知量的定義
8.3.2 基本未知量的確定
8.4 直接平衡法建立位移法方程
8.5 典型方程法建立位移法方程
8.5.1 典型方程法
8.5.2 位移法典型方程
8.6 荷載作用下的位移法計算
8.6.1 僅有角位移的位移法計算
8.6.2 僅有線位移的位移法計算
8.6.3 同時有角位移與線位移的位移法計算
8.6.4 帶彈性支座的位移法計算
8.7 支座位移和溫度變化下的位移法計算
8.7.1 支座位移下的位移法計算
8.7.2 溫度變化下的位移法計算
本章小結
習題及答案
第9章 力矩分配法和近似法
9.1 力矩分配法概述
9.2 力矩分配法有關概念
9.2.1 轉動剛度
9.2.2 力矩分配係數
9.2.3 傳遞係數
9.3 僅有結點轉角的力矩分配法
9.4 含剪力靜定桿的力矩分配法
9.5 多層多跨剛架的近似計算
9.5.1 豎向荷載作用下的分層計算法
9.5.2 水平荷載作用下的反彎點法
9.6 平面桿繫結構的靜力特性
9.6.1 結構的靜定性
9.6.2 靜定結構的等效特性
9.6.3 非荷載因素的影響
9.6.4 結構受力分析方法比較
9.6.5 結構內力與變形的分布特性
9.6.6 多餘約束對結構整體可靠性的影響
9.7 典型桿繫結構的性能比較
本章小結
習題及答案
第10章 移動荷載作用下的影響線及其套用
10.1 影響線概述
10.2 靜力法作靜定梁的影響線
10.2.1 簡支梁的影響線
10.2.2 伸臂梁的影響線
10.2.3 影響線與內力圖的區別
10.3 間接荷載作用下靜定梁的影響線
10.3.1 間接荷載
10.3.2 間接荷載作用下靜定主梁的影響線
10.3.3 靜定桁架軸力的影響線
10.4 機動法作靜定梁的影響線
10.4.1 機動法作靜定結構影響線的原理
10.4.2 機動法作靜定結構影響線的步驟及舉例
10.5 利用影響線計算回響量值
10.5.1 一組集中荷載
10.5.2 分布荷載
10.6 移動荷載最不利位置的確定
10.6.1 單個移動集中荷載
10.6.2 任意斷續布置的均布荷載
10.6.3 行列荷載
10.6.4 有限長的均布荷載
10.7 簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩
10.7.1 簡支梁的內力包絡圖
10.7.2 簡支梁的絕對最大彎矩
10.8 連續梁的影響線
10.8.1 機動法繪製連續梁影響線輪廓
10.8.2 靜力法繪製連續梁影響線
10.9 連續梁的內力包絡圖
本章小結
習題及答案
參考文獻
《結構力學(下冊)》
第11章 矩陣位移法
11.1 矩陣位移法概述
11.2 結構的離散化和數位化
11.2.1 單元與結點的劃分及編號
11.2.2 兩套坐標系
11.2.3 單元桿端位移向量和桿端力向量
11.2.4 兩套坐標系下物理量的坐標變換
11.2.5 結點位移編號
11.2.6 單元定位向量
11.3 單元分析
11.3.1 單元坐標系下的單元剛度方程
11.3.2 單元坐標系下的單剛矩陣及其性質
11.3.3 結構坐標系下的單剛矩陣與單剛方程
11.3.4 單元等效結點荷載向量
11.4 整體分析
11.4.1 結構剛度方程
11.4.2 結構剛度矩陣的集成規則
11.4.3 結構剛度矩陣的性質
11.4.4 結構綜合結點荷載向量
11.5 結構剛度方程的求解與結構內力計算
11.5.1 方程的求解與桿端內力計算
11.5.2 套用算例
11.6 後處理法
11.6.1 後處理法的基本概念
11.6.2 後處理法支座約束的引入
11.6.3 後處理法對特殊結點的處理
本章小結
習題及答案
第12章 彈性壓桿穩定分析
12.1 穩定問題概述
12.2 兩類穩定問題
12.2.1 理想壓桿的分支點失穩
12.2.2 非理想壓桿的極值點失穩
12.3 理想壓桿失穩的靜力特性與靜力法
12.3.1 平衡二重性與靜力法
12.3.2 靜力法計算有限自由度體系臨界荷載
12.3.3 靜力法計算無限自由度體系臨界荷載
12.4 壓桿失穩的能量特性
12.4.1 基本概念
12.4.2 勢能駐值原理和最小勢能原理
12.4.3 理想壓桿失穩的能量特性
12.5 能量法計算理想壓桿的臨界荷載
12.5.1 能量法的基本思想與方法
12.5.2 能量法套用舉例
12.5.3 瑞利-里茨法
12.6 壓桿失穩的剛度特性
12.7 工程中的壓桿穩定問題
12.7.1 有初始傾角的壓桿穩定
12.7.2 平面剛架的穩定
12.7.3 變截面壓桿的穩定
12.7.4 剪下變形對穩定的影響
12.7.5 格構式壓彎結構的穩定
本章小結
習題及答案
13章 結構動力學基礎
13.1 結構動力計算概述
13.1.1 結構動力計算的工程背景
13.1.2 動力荷載的分類
13.1.3 結構體系的動力自由度
13.2 單自由度體系的運動方程
13.2.1 剛度法
13.2.2 柔度法
13.3 單自由度體系的自由振動
13.3.1 自由振動的運動規律
13.3.2 自振周期與自振頻率
13.4 單自由度體系的無阻尼強迫振動
13.4.1 簡諧荷載作用下的強迫振動
13.4.2 一般動力荷載作用下的杜哈梅積分
13.4.3 幾種常見動力荷載作用下的動力回響
13.5 阻尼對振動的影響
13.5.1 對單自由度體系自由振動的影響
13.5.2 對單自由度體系強迫振動的影響
13.6 多自由度體系的自由振動
13.6.1 剛度法
13.6.2 柔度法
13.7 主振型的正交性
13.7.1 正交性的推證
13.7.2 正交性的物理意義
13.8 多自由度體系的強迫振動
13.8.1 簡諧荷載作用下的強迫振動
13.8.2 一般動荷載作用下的強迫振動
13.9 無限自由度體系的自由振動
13.10 能量法求自振頻率
本章小結
習題及答案
附錄1 教學程式MDA使用說明
附錄2 教學程式MDA的FORTRAN95源程式
參考文獻

教學資源

  • 課程資源
《結構力學》的數字課程與紙質教材一體化設計,數字課程內容包括:教學視頻、圖片、思考題、習題參考答案等。
《結構力學》為慕課“結構力學”的配套教材。
課程名稱
建設院校
授課平台
中國大學MOOC

教材特色

該書的指導思想在明確基本概念、基本原理和知識推演線索的基礎上,強調了六大“關聯”:
  1. 力學問題與工程實際的關聯;
  2. 內力與變形的關聯;
  3. 不同結構類型的關聯;
  4. 不同分析方法的關聯;
  5. 虛功原理與最小勢能原理的關聯;
  6. 傳統手算與現代電算的關聯。

作者簡介

重慶大學結構力學教學團隊,為首批重慶市級與重慶大學校級優秀本科教學團隊,歷年培養出市級教學名師、市級優秀教師、校級教學名師、寶鋼優秀教師、霍英東優秀教師、全國徐芝綸力學優秀教師、校級優秀教師與唐立新優秀教師等十餘人次。

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