结构力学/普通高等院校土建类专业“十四五”创新规划教材 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书是依据*高等学校非力学专业基础课教学指导分委员会制定的《结构力学课程教学基本要求（A类）》、住房城乡建设部高等学校土木工程专业指导委员会制定的《结构力学课程教学大纲》等文件，结合作者在山东建筑大学土木工程学院教授“结构力学”二十多年的实践经验及感悟编写而成。

本书共12章，主要内容包括绪论、几何构成分析、静定结构内力分析、影响线、虚力原理和结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力计算、结构弹性稳定计算和结构的极限荷载。

本书可作为土木工程、地下工程，以及交通、水利、道桥等专业“结构力学”课程学习和考研方面的教学参考书，对于专升本的学生也可以利用本书作为复习备考指导书，同时还可以作为

章绪论/

节结构力学的研究对象和任务/

第二节结构的计算简图及六个简化要点/

第三节结构计算简图的分类/

第四节荷载的分类/

思考题/

第二章几何构成分析/

节几何构成分析的几个概念/

第二节没有多余约束的几何不变体系的组成规则及举例/

第三节体系的计算自由度/

思考题/

习题/

习题答案/

第三章静定结构内力分析/

节简支梁内力计算及分段叠加法作任意直杆段的弯矩图/

第二节静定多跨梁/

第三节静定刚架/

第四节静定桁架/

第五节静定组合结构/

第六节三铰拱/

第七节结构的受力性能和合理形式/

思考题/

习题/

习题答案/

第四章影响线/

节无量纲的单位移动荷载及影响线的概念/

第二节静力法作梁的影响线/

第三节用静力法和叠加法作结点承载方式下主梁的影响线/

第四节静力法作平行弦桁架的影响线/

第五节机动法作静定结构的影响线/

第六节影响线的应用/

思考题/

习题/

习题答案/

第五章虚力原理和结构的位移计算/

节虚力法求刚体体系的位移和支座移动时静定结构的

位移计算公式/

第二节结构位移计算的一般公式/

第三节荷载作用下各类静定结构的位移计算公式及举例/

第四节图乘法/

第五节温度变化引起的静定结构位移计算/

第六节线性弹性体系的四个互等定理/

思考题/

习题/

习题答案/

第六章力法/

节超静定次数的确定/

第二节力法的思路过程及力法的典型方程/

第三节用力法计算超静定刚架和桁架/

第四节用力法计算排架和超静定组合结构/

第五节对称超静定结构力法的简化计算/

第六节支座移动和温度改变时超静定结构的计算/

第七节超静定结构的位移计算/

第八节超静定结构计算结果的校核/

思考题/

习题/

习题答案/

第七章位移法/

节位移法的基本概念/

第二节位移法的转角位移方程和固端内力/

第三节位移法求连续梁和无侧移刚架/

第四节位移法求有侧移刚架/

第五节位移法的基本体系/

思考题/

习题/

习题解答/

第八章力矩分配法/

节力矩分配法的基本概念/

第二节用力矩分配法计算多结点连续梁和刚架/

第三节无剪力分配法/

第四节有侧移刚架的直接力矩分配法/

思考题/

习题/

习题答案/

第九章矩阵位移法/

节整体坐标系、结构离散化、局部坐标系及各自对应编码/

第二节局部坐标系中的单元刚度矩阵/

第三节整体坐标系中的单元刚度矩阵/

第四节单元集成法形成连续梁的整体刚度矩阵/

第五节单元集成法形成刚架的整体刚度矩阵/

第六节单元集成法形成等效结点荷载向量/

第七节矩阵位移法的计算步骤和算例/

思考题/

习题/

习题答案/

第十章结构动力计算/

节动力荷载的类型和体系的振动自由度/

第二节单自由度体系的自由振动/

第三节单自由度体系的强迫振动/

第四节阻尼对振动的影响/

第五节两个自由度体系的自由振动/

第六节两个自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动/

思考题/

习题/

习题答案/

第十一章结构弹性稳定计算/

节稳定分析的一个简例/

第二节两类稳定问题概述/

第三节有限自由度稳定问题临界荷载的两种求法/

第四节无限自由度稳定问题临界荷载的两种求法/

第五节能量法求无限自由度体系临界荷载的近似解及

组合杆的临界荷载/

思考题/

习题/

习题答案/

第十二章结构的极限荷载/

节理想弹塑性材料、极限弯矩、塑性铰和极限状态/

第二节超静定梁的极限荷载/

第三节比例加载时判断结构极限荷载的四个定理及相关方法/

思考题/

习题/

习题答案/

参考文献/

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前言

本书是依据*高等学校非力学专业基础课教学指导分委员会制定的《结构力学课程教学基本要求（A类）》、住房城乡建设部高等学校土木工程专业指导委员会制定的《结构力学课程教学大纲》等文件，结合作者在山东建筑大学土木工程学院教授“结构力学”二十多年的实践经验及感悟编写而成。本书可作为土木工程、地下工程，以及交通、水利、道桥等专业“结构力学”课程学习和考研方面的教学参考书，对于专升本的学生也可以利用本书作为复习备考指导书，同时还可以作为“结构力学”授课教师和有关工程技术人员的参考书。

本书主要的创新点有如下三个：

一是在第八章中系统全面地提出了有侧移刚架的全新的直接力矩分配法。对于有侧移的剪力静不定刚架，无须求解联立方程，直接力矩分配法可以利用力矩的分配和传递直接得到刚架的弯矩图，就像传统力矩分配法可以直接得到无侧移刚架的弯矩图一样。或者说，直接力矩分配法把力矩分配法从无侧移刚架和无剪力分配法从剪力静定刚架推广至剪力静不定刚架。直接力矩分配法收敛速度很快，一般经过两三轮的循环就可以得到满足工程实际要求的解。利用直接力矩分配法大大简化了求解有侧移刚架弯矩图的过程。

二是在第四章中提出了针对一组等值移动荷载的全程影响线的概念。利用全程影响线，可以直接看到一组移动荷载在结构移动全过程某项内力或者反力的变化规律，不用先判断出临界位置，而是直接得出不利荷载位置。全程影响线能帮助读者理解求临界荷载时所涉及的叠加原理。

三是在第七章中提出了关于附加刚臂的一种力学模型。附加刚臂是位移法中理解的关键点，模型能帮助读者认识到附加刚臂的受力特点和变形特点，从而灵活掌握其特性。

本书写作特点主要有如下几个方面：

本书写作特点之一是注重从整体上讲解和把握问题，体现在各章开头部分的概述和各章具体内容的选择上。首先是在每一章的开头，都有一个概述，介绍各章中出现的主要概念、方法，以及它们之间的关系。这些概述，强调重点各有不同：有的强调研究对象的不同，比如在稳定分析时，介绍结构力学稳定分析和材料力学稳定分析的不同之处；有的强调研究目的不同，比如在力矩分配法中，介绍引入转动刚度、分配系数和传递系数的目的在于使得力矩分配法成为一种独立于位移法的新方法；有的强调研究方法的特点，比如在矩阵位移法中，介绍引入整体坐标系和局部坐标系两套坐标的原因在于整体坐标系的方向是与附加约束的方向对应，而局部坐标系的引入在于使得我们能用统一的公式获得各种杆件在整体坐标系中的单元的刚度矩阵。尽管各章概述侧重点各有不同，但总的目的在于希望能够从一开始，就帮助读者对各章建立起一个整体的概念。

其次，在各章内容的选择上也注重整体性。例如在结构稳定分析中，先通过一个完整的例子介绍稳定问题分析时的全部要点，包括建立新平衡位置处的平衡方程、求出所有可能的解、对各个解进行稳定性的判断，根据荷载和选定点位移之间的关系曲线给出两种稳定问题的曲线特征，然后提出判断临界荷载的静力和能量特征。这样安排使得读者能从整体上把握稳定问题的特点，后来进行临界荷载的求解。

本书写作特点之二是把编者对一些问题的理解和感悟糅合进了书中，期望读者能加深对问题的理解。比如第二章中的铰接三角形规则，其实是一个几何事实，其中的三个点和三根杆件的地位相同。但在分析具体问题时，可以有不同的看法，比如一个点和一个刚片、两个刚片、三个刚片之间的连接方式。又比如提出了均布荷载、集中荷载和力偶矩作用下直杆段剪力图的简易画法，对于水平杆件，该法通过规定正号剪力图画在杆件上方和从左往右画剪力图，使得剪力图的走势和荷载的指向完全对应起来，很容易得到杆件的剪力图，还可以用来检验内力图的正误。再比如对材料的力学性能、静定结构受力性能和结构合理形式之间的关系进行了讨论，提出结构的合理形式是在满足功能、施工可行性等大的要求的前提条件下，对于选定的结构形式，通过受力性能的分析和调整杆件的相对位置或约束的位置，从而达到材尽其用的目的。结构的受力分析为手段，结构的合理形式才是结构分析的目的。只有意识到这一点，才能真正明白结构力学的作用。

其余方面，注意与材料力学相关内容的适当结合。如在分段叠加法作直杆段弯矩图前面先回顾简支梁的内力计算。再有就是适当区分内容，利用小标题把重点明确表示出来，有助于帮助读者把握重点，加深对重点内容的界定和理解。如在桁架的内力计算中把有关观点进行整合，使得脉络更加清晰。然后是在各章的结尾，都有编者精心选择的多个思考题，旨在帮助加深对这一章中基本概念的理解。每一章的习题都给出了答案，可供读者对照参考。

本书的内容包括绪论、几何构成分析、静定结构内力分析、影响线、虚力原理和结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力计算、结构弹性稳定计算和结构的极限荷载。