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项目1 从建筑物到结构计算简图1

任务1.1 建筑力学的任务1

1.1.1 结构与构件1

1.1.2 结构（杆件）的强度、刚度和稳定性2

任务1.2 建筑力学的基本假设3

1.2.1 变性固体的连续性、均匀性、各向同性假设4

1.2.2 结构及构件的微小变形假设4

任务1.3 结构计算简图5

1.3.1 结构的计算简图5

1.3.2 结构的计算简图示例9

项目2 从结构计算简图到研究对象的受力图12

任务2.1 力、力系、力的基本性质12

2.1.1 力的概念12

2.1.2 力系的概念13

2.1.3 力的基本性质13

任务2.2 力矩、力偶17

2.2.1 力矩17

2.2.2 力偶19

任务2.3 约束和约束反力21

2.3.1 约束和约束反力的概念21

2.3.2 几种常见约束的计算简图和约束反力22

2.3.3 几种常见支座的计算简图和约束反力23

任务2.4 受力图25

2.4.1 单个物体的受力图26

2.4.2 物体系统的受力图27

习题29

项目3 根据研究对象受力图求约束反力32

任务3.1 平面汇交力系的平衡条件32

3.1.1 力在坐标轴上的投影32

3.1.2 合力投影定理33

3.1.3 面汇交力系合成的结果34

3.1.4 平面汇交力系的平衡条件34

任务3.2 平面力偶系的平衡条件36

3.2.1 平面力偶系合成的结果37

3.2.2 平面力偶系的平衡条件38

任务3.3 平面一般力系的平衡条件39

3.3.1 力的平移定理39

3.3.2 平面一般力系合成的结果40

3.3.3 平面一般力系的平衡条件41

任务3.4 平面平行力系的平衡条件44

任务3.5 物体系统的平衡46

习题50

项目4 根据研究对象受力图求杆件内力，并绘制内力图55

任务4.1 轴向拉伸与压缩的轴力图55

4.1.1 杆件变形的基本形式55

4.1.2 轴力与轴力图57

任务4.2 轴的扭矩图60

4.2.1 外力偶矩的计算60

4.2.2 扭矩的计算61

4.2.3 扭矩图61

任务4.3 梁的弯矩图和剪力图63

4.3.1 工程实际中的弯曲问题63

4.3.2 梁的支座及支座反力64

4.3.3 静定梁的基本形式64

4.3.4 梁的荷载65

4.3.5 梁的内力及其求法65

4.3.6 内力图——剪力图和弯矩图67

习题73

项目5 根据研究对象内力图，研究杆件内力分布及其强度计算75

任务5.1 轴向拉伸与压缩的应力及其强度条件75

5.1.1 应力的概念75

5.1.2 轴向拉（压）杆横截面和斜截面上应力计算公式76

5.1.3 轴向拉（压）杆的强度条件80

任务5.2 低碳钢的轴向拉伸试验82

5.2.1 标准试样82

5.2.2 拉伸图、应力应变图83

5.2.3 强度性质84

5.2.4 变形性质85

任务5.3 轴向扭转应力及其强度条件86

5.3.1 轴向扭转时的应力86

5.3.2 轴向扭转时的强度条件87

任务5.4 梁的正应力及其强度条件88

5.4.1 梁横截面上的正应力88

5.4.2 梁的正应力强度条件91

任务5.5 梁的剪应力及其强度条件95

5.5.1 梁横截面上的剪应力95

5.5.2 梁的剪应力强度条件97

5.5.3 梁的合理设计98

习题100

项目6 根据研究对象内力图，研究杆件变形及其刚度计算103

任务6.1 轴向拉伸与压缩变形103

6.1.1 纵向变形103

6.1.2 横向变形104

6.1.3 泊松比104

6.1.4 胡克定律105

任务6.2 圆轴扭转的变形及其刚度条件106

6.2.1 圆轴扭转的变形106

6.2.2 圆轴扭转的刚度条件107

任务6.3 梁的变形及其刚度条件109

6.3.1 挠度和转角109

6.3.2 梁的刚度校核114

6.3.3 提高梁刚度的措施115

习题117

项目7 压杆稳定119

任务7.1 压杆稳定的概念119

任务7.2 理想压杆的临界力121

7.2.1 两端铰支理想压杆的临界力121

7.2.2 其他支承式理想压杆的临界力122

任务7.3 临界应力与临界应力总图123

7.3.1 临界应力123

7.3.2 临界应力总图124

任务7.4 压杆稳定的实用计算125

7.4.1 稳定计算125

7.4.2 提高压杆稳定性的措施128

习题129

项目8 用单位荷载法计算静定结构位移131

任务8.1 结构位移的概念131

8.1.1 结构位移产生的原因131

8.1.2 结构位移的种类131

8.1.3 计算位移的目的132

任务8.2 变形体的虚功原理132

8.2.1 常力做功与常力偶做功、广义力及广义位移132

8.2.2 外力虚功133

8.2.3 变形体的虚功原理135

8.2.4 虚功原理的两种应用136

任务8.3 用虚功原理求静定结构的约束反力和内力——刚体的虚位移原理136

任务8.4 用虚功原理求支座位移引起静定结构的位移——刚体的虚力原理141

任务8.5 用虚功原理求静定结构在荷载作用下的位移——变形体的虚力原理（积分）143

8.5.1 内力虚功的计算144

8.5.2 线弹性材料的虚功原理144

8.5.3 用线弹性材料的虚力原理按单位荷载法（积分）计算静定结构在荷载作用下的位移计算145

任务8.6 用虚功原理求静定结构在荷载作用下的位移——变形体的虚力原理（图乘）148

8.6.1 图乘法公式及其应用条件149

8.6.2 常用图形的面积和形心位置150

8.6.3 折线分段图乘与变截面分段图乘151

8.6.4 复杂图形分块图乘（面积和形心位置难确定）151

8.6.5 图乘法计算位移举例151

任务8.7 用虚功原理求温度变化时静定结构的位移——变形体的虚力原理155

8.7.1 基本分析155

8.7.2 温度变化时变形微元分析，应变ε和曲率K的计算156

8.7.3 计算温度变化引起的位移公式156

任务8.8 功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理和位移反力互等定理159

8.8.1 线弹性体系的功的互等定理159

8.8.2 线弹性体系的位移互等定理160

8.8.3 反力互等定理161

8.8.4 位移反力互等定理161

习题162

项目9 平面体系的几何组成分析164

任务9.1 几何组成分析的目的164

9.1.1 几何不变体系、几何可变体系164

9.1.2 平面几何组成分析的目的164

任务9.2 体系的自由度、刚片和约束的概念165

9.2.1 刚片165

9.2.2 自由度165

9.2.3 约束165

任务9.3 几何不变体系的基本组成规则167

9.3.1 虚铰167

9.3.2 三个基本规则168

9.3.3 瞬变体系169

任务9.4 几何组成分析的应用171

9.4.1 拆除二元体，化简体系171

9.4.2 观察支座约束171

9.4.3 确定刚片和约束172

9.4.4 刚片的扩大172

9.4.5 等效代换172

任务9.5 静定结构与超静定结构的概念175

习题176

项目10 力法178

任务10.1 超静定次数的确定178

任务10.2 力法的基本原理180

10.2.1 基本结构和基本未知量180

10.2.2 变形谐调条件180

10.2.3 力法的基本方程181

10.2.4 力法的典型方程182

任务10.3 用力法计算超静定结构184

10.3.1 超静定梁和超静定刚架184

10.3.2 超静定桁架190

任务10.4 结构对称性的利用192

10.4.1 选取对称的基本结构193

10.4.2 半刚架法198

任务10.5 支座位移时用力法计算超静定梁203

任务10.6 超静定结构的位移计算205

习题206

项目11 位移法209

任务11.1 单跨超静定梁的杆端力209

任务11.2 位移法基本结构的确定211

任务11.3 有一个独立结点转角未知量的结构计算214

任务11.4 已知弯矩图及荷载，绘制剪力图和轴力图219

任务11.5 有一个独立线位移未知量的结构计算221

任务11.6 用位移法计算一般刚架226

任务11.7 对称结构的计算231

习题234

项目12 力矩分配法236

任务12.1 力矩分配法的基本概念236

12.1.1 转动刚度S236

12.1.2 传递系数237

12.1.3 分配系数237

任务12.2 力矩分配法计算单结点结构239

12.2.1 固定结点239

12.2.2 放松结点239

任务12.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架244

习题248

项目13 移动荷载作用下的结构计算249

任务13.1 影响线的概念249

13.1.1 移动荷载作用下结构计算特点249

13.1.2 影响线的概念249

13.1.3 影响线的绘制249

13.1.4 影响线与内力图的区别250

13.1.5 绘制影响线的两种基本方法251

任务13.2 静力法作静定单跨梁的影响线251

13.2.1 静力法简述251

13.2.2 简支梁的影响线251

13.2.3 悬臂梁的影响线254

13.2.4 伸臂梁的影响线255

任务13.3 结点荷载作用下的影响线259

13.3.1 结点荷载对结构的作用259

13.3.2 纵横梁系中主梁反力和内力的影响线259

任务13.4 用机动法作连续梁的影响线262

13.4.1 机动法262

13.4.2 机动法作简支梁的剪力、弯矩影响线263

13.4.3 机动法作连续梁的剪力、弯矩影响线264

习题268

项目14 结构动力计算简介269

任务14.1 结构动力计算概述269

14.1.1 结构的动力荷载及分类269

14.1.2 动力计算的内容和研究方法270

任务14.2 动力计算简图和动力自由度270

任务14.3 单自由度体系的自由振动271

14.3.1 运动微分方程271

14.3.2 无阻尼自由振动273

14.3.3 阻尼对自由振动的影响276

任务14.4 单自由度体系的受迫振动277

14.4.1 运动微分方程277

14.4.2 简谐荷载下的无阻尼受迫振动279

14.4.3 阻尼对受迫振动的影响283

14.4.4 在任意动力荷载作用下的受迫振动284

任务14.5 两个自由度体系的自由振动287

14.5.1 运动微分方程287

14.5.2 固有振动及固有频率、主振型的确定287

任务14.6 一般多自由度体系的自由振动291

14.6.1 运动微分方程291

14.6.2 固有振动特性的确定293

习题298

附录 习题参考答案299

参考文献308