了得網工業技術_結構力學教程(蔣玉川)

內容簡介

本書是根據土木工程、水利工程和工程力學專業的教學大綱要求，針對土木工程、水利工程和工程力學專業的特點編寫的。全書共分10章，包括：緒論及體繫的幾何構造分析；各類靜定結構的內力計算和靜定結構的位移計算；靜定梁、剛架、桁架的影響線的作法；用力法、位移法和漸進法計算超靜定結構在荷載、溫度及支座移動下的內力；利用矩陣位移法計算杆繫結構；單自由度和多自由度體繫的自由振動和受迫振動。在第9章中用FORTRAN90語言編寫了平面剛架的上機程序和程序說明。

本書可供高等工科院校土木工程、水利工程及工程力學專業學生學習結構力學之用，也可供其他專業的學生選用，還可供相關專業技術人員參考閱讀。

作者簡介

無

第1章緒論1
11結構力學的研究對像和基本任務1
12結構的計算簡圖和結構的分類1
121結構的計算簡圖1
122結構的分類5
13荷載及其分類6
14結構力學的學習方法7
第2章平面體繫的幾何構造分析8
21概述8
22平面幾何不變體繫的組成規則12
23瞬變體繫13
24幾何組成分析舉例15
25體繫的幾何構造分析與靜定特性的關繫16
26小結17
習題18
參考答案19
第3章靜定結構的內力分析21
31單跨靜定梁內力分析的回顧及補充21
311梁內任意截面上的內力21
312荷載與內力之間的微分關繫22
313荷載與內力之間的積分關繫23
314用疊加法作彎矩圖23
315斜梁的內力圖26
32多跨靜定梁的內力圖27
33靜定平面剛架內力圖31
331剛架的特點及應用31
332剛架的內力計算31
34三鉸拱的反力和內力計算37
341拱式結構的特點及應用37
342三鉸拱的反力計算39
343三鉸拱的內力計算39
344三鉸拱的壓力線42
345三鉸拱的合理軸線43
35靜定平面桁架內力計算45
351桁架的特點和組成45
352結點法、截面法及其聯合應用47
353對稱條件的利用53
354復雜桁架的計算55
36靜定組合結構計算57
37靜定結構的特性59
371靜力解答的性59
372溫度變化、支座移動及制造誤差等在靜定結構中不會引起內力59
373靜定結構的局部平衡特性59
374靜定結構的等效荷載變換特性60
375靜定結構的構造變換特性61
38用零載法判別體繫的幾何組成屬性61
39小結62
習題63
第4章靜定結構的影響線71
41移動荷載和影響線的概念71
42靜力法作影響線71
43機動法作影響線75
44結點荷載作用下簡支主梁的影響線81
45靜力法作桁架的影響線83
46影響線的應用86
47鐵路、公路的標準荷載和換算荷載90
48簡支梁的彎矩和內力包絡圖96
49小結100
習題100
第5章靜定結構的位移計算與虛功原理105
51結構位移計算概述105
52實功原理106
53虛功原理109
54平面杆件結構位移計算的一般公式——單位荷載法112
55靜定結構在荷載作用下的位移計算113
56圖乘法117
57靜定結構在溫度變化和支座移動所引起的位移計算123
58互等定理125
59小結127
習題128
第6章力法132
61超靜定結構概述132
62力法中超靜定次數的確定134
63力法基本原理及典型方程式136
631力法的基本原理136
632力法的典型方程138
64用力法解算各類超靜定結構140
641超靜定梁和剛架140
642超靜定桁架145
643超靜定組合結構和排架147
65結構對稱性的利用151
651選取對稱的基本結構151
652取半邊結構計算155
66兩鉸拱161
67無鉸拱165
68超靜定結構的位移計算170
69超靜定結構內力圖的校核171
610溫度變化和支座位移時的計算173
611超靜定結構的特征179
612小結180
習題181
第7章位移法190
71位移法的基本概念190
72等截面杆件的轉角位移方程192
721兩端固定等截面杆件的轉角位移方程192
722一端固定另一端鉸支的等截面直杆193
723一端固定另一端定向支座的等截面直杆194
73位移法的基本未知量數目196
74應用轉角位移方程建立位移法方程199
75位移法在對稱結構中的改進和應用203
76位移法的基本體繫和典型方程206
761確定基本未知量206
762建立位移法的基本體繫207
763建立位移法方程207
764求繫數r11和自由項R1P208
765繪彎矩圖208
77對稱性的利用和位移法的進一步討論216
771對稱性的利用216
772杆軸線與支座鏈杆重合時的處理217
773靜定部分的處理217
774靜定剪力柱帶來的簡化217
78小結224
習題224
第8章漸近法229
81概述229
82力矩分配法的基本原理229
821力矩分配法的基本原理229
822力矩分配法的基本要素231
83多結點的力矩分配法234
84利用力矩分配法計算無側移超靜定剛架239
85有側移超靜定剛架的計算方法241
851無剪力分配法241
852力矩分配法與位移法的聯合應用246
86近似法248
861分層法248
862反彎點法253
87超靜定力的影響線256
88連續梁的不利荷載分布及內力包絡圖258
89小結261
習題262
第9章矩陣位移法267
91矩陣位移法的概述267
9剛度矩陣268
92剛度矩陣（局部坐標繫）268
92剛度矩陣的性質和269
92剛度矩陣（整體坐標繫）273
93整體剛度矩陣275
931連續梁的整體剛度矩陣275
932剛架的整體剛度矩陣279
94等效結點荷載282
95矩陣位移法的解題步驟和算例285
96平面剛架程序設計和算例290
961平面剛架程序設計總框圖與程序標識符說明290
962Fortran 90語言編程簡介292
963平面剛架源程序（FORTEAN 90語言）293
964算例301
97小結303
習題303
第10章結構動力計算308
101概述308
1011結構動力計算的特點308
1012動力荷載的分類308
1013動力計算中體繫的自由度309
102單自由度體繫運動方程的建立311
1021剛度法312
1022柔度法312
103單自由度體繫的自由振動316
1031無阻尼自由振動316
1032有阻尼自由振動319
104單自由度體繫的強迫振動322
1041無阻尼強迫振動322
1042有阻尼強迫振動330
105多自由度體繫的自由振動334
1051剛度法334
1052柔度法344
106多自由度體繫主振型的正交性和主振型矩陣350
1061主振型的正交性350
1062主振型矩陣353
107多自由度體繫在簡諧荷載作用下的強迫振動354
1071剛度法354
1072柔度法358
108多自由度體繫在一般動荷載作用下的強迫振動360
109小結364
習題365
參考文獻370

前言

結構力學是土木工程、水利工程專業和工程力學專業的一門必修專業基礎課，在土木工程、水利工程和工程力學專業學生的專業培養中具有重要的地位，本書是結合上述專業的大綱要求，針對土木工程、水利工程專業的特點編寫的，主要介紹杆繫結構靜力計算、動力計算和穩定計算的原理和方法以及各類結構的受力性能，培養學生結構分析計算的能力。全書共分10章，包括：緒論及體繫的幾何構造分析；各類靜定結構的內力計算和靜定結構的位移計算；靜定梁、剛架、桁架的影響線的作法；用力法、位移法和漸進法計算超靜定結構在荷載、溫度及支座移動下的內力；利用矩陣位移法計算杆繫結構；單自由度和多自由度體繫的自由振動和受迫振動。在第9章中用FORTRAN90語言編寫了平面剛架的上機程序和程序說明。

本書的主要特點是從內容和語言上力求精練，在加強對傳統手算和基本方法訓練的同時，介紹結構矩陣分析方法，並結合結構分析軟件MIDAS/Gen介紹現代結構的計算，包括：空間剛架、空間桁架（網架）、框架剪力牆及大跨越結構等的計算。對各種現代結構形式、受力特點進行充分地接觸、了解，起到拋磚引玉和開窗口的效果。另外，本書除了突出土木工程、水利工程專業的特點外，在具體的解題方法上力求有所創新。全書體現了編者在長期結構力學教學和科研中的體會。

本書可供高等工科院校土木工程、水利工程及工程力學專業學生學習結構力學之用，也可供其他專業的學生選用。講授完本教材的基本內容需要80～90學時。另外，介紹“MIDAS在結構力學和結構大賽中的應用”需要10～20個學時。

本書由四川大學蔣玉川、閻慧群、徐雙武、胡耀華共同編著，其中：蔣玉川教授總體負責全書內容的協調組織，並負責編寫第4、6、7、10章，閻慧群負責編寫第3、8章，徐雙武負責編寫第9章，胡耀華負責編寫1、2、5章。在編寫本教材的過程中，四川大學的熊峰教授、王啟智教授、王清遠教授、張建海教授、於建華教授、李章政教授和張新培教授提出了寶貴的意見，在此表示感謝。

編者2014年1月

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