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1 绪论1

1.1 建筑力学的任务和内容1

1.1.1 建筑力学的研究对象1

1.1.2 建筑力学的任务和内容1

1.2 刚体、变形固体及其基本假设3

1.2.1 刚体3

1.2.2 变形固体3

1.2.3 变形固体基本假设3

1.3 荷载的概念及其分类4

1.3.1 按荷载作用的性质划分4

1.3.2 按荷载作用的时间长短划分4

1.3.3 按荷载作用的范围划分4

1.4 杆件变形的基本形式4

1.4.1 杆件的几何特征4

1.4.2 杆件的基本变形形式4

思考题5

2 建筑力学基础知识6

2.1 力、力矩和力偶6

2.1.1 力的概念6

2.1.2 平面力系中力对点之矩的概念7

2.1.3 力偶的概念8

2.2 约束与约束反力9

2.2.1 约束与约束反力概念9

2.2.2 工程上常见的约束类型及其约束力的表示方法10

2.3 结构的计算简图13

2.4 物体的受力分析14

2.5 力的等效平移16

思考题17

习题18

习题参考答案19

3 平面力系的简化与平衡20

3.1 平面汇交力系的简化与平衡20

3.1.1 平面汇交力系简化的几何法20

3.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件21

3.1.3 平面汇交力系合成的解析法21

3.2 平面力偶系的合成与平衡25

3.2.1 平面力偶系的简化25

3.2.2 平面力偶系的平衡条件和平衡方程25

3.3 平面任意力系的简化与平衡26

3.3.1 平面任意力系的简化26

3.3.2 平面任意力系的平衡条件·平衡方程29

3.4 平面平行力系的平衡32

3.5 物体系统的平衡问题32

思考题34

习题35

习题参考答案38

4 平面体系的几何组成分析40

4.1 几何组成分析的基本概念40

4.2 几何不变体系的基本组成规则41

4.2.1 三刚片规则41

4.2.2 两刚片规则42

4.2.3 二元体规则42

4.2.4 瞬变体系43

4.3 几何组成分析举例43

4.4 静定结构与超静定结构常见的结构形式45

思考题46

习题47

习题参考答案48

5 静定结构的内力49

5.1 轴向拉伸与压缩内力 截面法 轴力 图49

5.1.1 轴向拉伸与压缩概念49

5.1.2 轴向拉压内力——轴力49

5.1.3 轴力图50

5.2 扭转内力52

5.2.1 扭转变形概念52

5.2.2 扭矩、扭矩图53

5.3 单跨静定梁的内力计算55

5.3.1 概述55

5.3.2 单跨静定梁的内力计算56

5.4 内力方程与内力图60

5.5 快速绘制内力图61

5.5.1 荷载、剪力和弯矩间的关系61

5.5.2 剪力图、弯矩图的规律62

5.5.3 叠加原理作弯矩图66

5.6 静定多跨梁67

5.7 静定平面刚架70

5.7.1 单体刚架70

5.7.2 三铰刚架72

5.7.3 主从刚架73

5.8 静定平面桁架75

5.8.1 桁架的特点及分类75

5.8.2 静定平面桁架的内力计算76

5.9 三铰拱78

5.9.1 支座反力的计算79

5.9.2 内力的计算80

5.9.3 三铰拱的合理拱轴线82

思考题82

习题83

习题参考答案85

6 截面的几何性质87

6.1 静矩和形心87

6.2 惯性矩、惯性积和极惯性矩89

6.3 惯性矩、惯性积的平行移轴和转轴公式91

6.3.1 惯性矩、惯性积的平行移轴公式91

6.3.2 惯性矩、惯性积的转轴公式91

6.4 形心主轴和形心主惯性矩92

6.4.1 主惯性轴、主惯性矩92

6.4.2 形心主轴、形心主惯性矩93

思考题95

习题96

习题参考答案97

7 应力与应变98

7.1 应力和应变的概念98

7.1.1 应力的概念98

7.1.2 应变的概念98

7.2 轴向拉伸和压缩的应力及变形计算99

7.2.1 轴向拉压杆横截面上的应力99

7.2.2 轴向拉压杆的变形100

7.3 圆轴扭转的应力及变形计算101

7.3.1 薄壁圆筒扭转时的切应力101

7.3.2 圆轴扭转时的应力103

7.3.3 圆轴扭转的变形105

7.4 弯曲应力的计算106

7.4.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力106

7.4.2 横力弯曲时的正应力109

7.4.3 梁的切应力111

7.5 弯曲变形113

7.5.1 基本概念113

7.5.2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分114

7.5.3 叠加法求梁的变形119

7.6 应力状态123

7.6.1 应力状态概述123

7.6.2 平面应力状态的应力分析124

7.7 组合变形中的应力计算129

7.7.1 斜弯曲130

7.7.2 偏心压缩（或拉伸）131

7.7.3 弯曲与扭转132

思考题134

习题134

习题参考答案135

8 材料的力学性能137

8.1 材料的单向拉伸力学性能137

8.1.1 低碳钢的单向拉伸试验137

8.1.2 其他几种材料在拉伸时的力学性能139

8.2 材料的单向压缩力学性能140

8.2.1 低碳钢的单向压缩试验140

8.2.2 铸铁、混凝土的单向压缩试验141

8.3 影响材料力学性能的因素142

8.4 强度条件和刚度条件142

8.4.1 许用应力和强度条件142

8.4.2 构件的刚度条件143

8.5 强度理论概述143

8.5.1 材料的破坏形式144

8.5.2 常用强度理论144

思考题148

习题148

习题参考答案148

9 构件的强度和刚度计算149

9.1 轴向拉伸和压缩变形的强度计算149

9.2 剪切与挤压强度计算152

9.2.1 剪切的概念及工程实例152

9.2.2 剪切的实用计算152

9.2.3 挤压的实用计算153

9.3 圆轴扭转的强度条件和刚度条件156

9.3.1 强度条件156

9.3.2 刚度条件156

9.4 梁的强度条件及其应用157

9.4.1 梁的正应力强度条件157

9.4.2 梁的切应力强度条件160

9.4.3 提高弯曲强度的措施162

9.5 弯曲刚度条件和提高弯曲刚度的措施163

9.5.1 弯曲刚度条件163

9.5.2 提高梁刚度的措施165

9.6 组合变形的强度计算165

9.6.1 斜弯曲165

9.6.2 拉伸（压缩）与弯曲169

9.6.3 偏心拉伸（压缩）截面核心172

9.6.4 弯扭组合变形强度的计算176

思考题177

习题177

习题参考答案179

10 压杆稳定181

10.1 压杆稳定的概念181

10.2 两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式183

10.3 不同支撑条件下细长压杆临界力的欧拉公式184

10.4 欧拉公式的应用范围——临界应力总图185

10.4.1 欧拉公式的适用范围185

10.4.2 中、小柔度杆的临界应力188

10.5 压杆的稳定计算190

10.5.1 压杆的稳定许用应力折减系数190

10.5.2 压杆的稳定条件191

思考题194

习题194

习题参考答案197

11 静定结构的位移计算198

11.1 结构位移概述198

11.1.1 结构位移概念198

11.1.2 引起结构位移的原因198

11.1.3 计算结构位移的目的199

11.1.4 线弹性变形体系的假设及其特性199

11.2 虚功原理199

11.2.1 结构上力所做的功199

11.2.2 杆件的弹性变形能200

11.2.3 虚功原理的推导201

11.2.4 虚功原理的应用202

11.3 单位荷载法203

11.3.1 单位荷载法计算公式推导203

11.3.2 单位荷载法的计算步骤203

11.3.3 例题203

11.4 图乘法207

11.4.1 图乘法的推导207

11.4.2 图乘法的注意事项208

11.4.3 例题210

11.5 线弹性体的互等定理213

11.5.1 功的互等定理213

11.5.2 位移互等定理214

11.5.3 反力互等定理214

思考题215

习题216

习题参考答案218

12 力法220

12.1 超静定结构的概念和超静定次数的确定220

12.1.1 超静定结构的概念220

12.1.2 超静定次数的确定221

12.2 力法基本原理222

12.2.1 力法的思路222

12.2.2 力法的基本结构222

12.2.3 力法的基本未知量223

12.2.4 力法方程223

12.3 力法求解超静定结构226

12.3.1 力法求解超静定梁226

12.3.2 力法求解超静定刚架229

12.3.3 力法求解超静定桁架232

12.3.4 力法求解排架233

12.4 结构对称性的利用234

12.4.1 概述234

12.4.2 奇数跨对称刚架的等代结构236

12.4.3 偶数跨对称刚架的等代结构237

思考题242

习题242

习题参考答案244

13 位移法247

13.1 等截面单跨超静定梁的杆端内力和转角位移方程247

13.1.1 杆端力和杆端位移的符号规定247

13.1.2 杆端单位位移引起的内力——刚度系数（形常数）248

13.1.3 荷载作用下的杆端力——载常数249

13.1.4 转角位移方程250

13.2 位移法基本结构和基本未知量251

13.2.1 位移法的基本结构251

13.2.2 位移法的基本未知量251

13.3 位移法的基本思路253

13.4 位移法典型方程和计算步骤256

13.4.1 位移法典型方程256

13.4.2 位移法计算步骤258

13.4.3 利用受力平衡建立位移法方程的方法258

13.5 位移法解超静定结构260

13.6 力法与位移法的比较265

思考题266

习题266

习题参考答案268

14 力矩分配法270

14.1 力矩分配法的基本概念270

14.2 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架276

思考题280

习题280

习题参考答案282

15 影响线及其应用283

15.1 影响线的概念283

15.2 静力法绘制单跨静定梁的影响线284

15.2.1 简支梁的影响线284

15.2.2 伸臂梁的影响线285

15.3 机动法作静定梁的影响线287

15.4 连续梁的影响线290

15.5 影响线的应用291

15.6 简支梁的绝对最大弯矩及内力包络图294

15.6.1 简支梁的绝对最大弯矩294

15.6.2 简支梁的内力包络图295

思考题295

习题295

习题参考答案296

附录 常用型钢规格表297

参考文献305