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1 绪论1

1.1 结构力学的研究对象和任务1

1.2 结构的计算简图3

1.2.1 确定计算简图的原则3

1.2.2 平面杆件结构的简化3

1.2.3 结构计算简图示例6

1.3 平面杆件结构和荷载的分类8

1.3.1 平面杆件结构的分类8

1.3.2 荷载的分类9

1.4 结构力学的学习方法10

1.4.1 结构力学的一般分析方法10

1.4.2 结构力学基本解题思路10

1.4.3 结构力学的学习方法11

本章小结12

2 平面体系的几何组成分析13

2.1 概述13

2.1.1 几何组成分析的目的13

2.1.2 几个重要概念14

2.2 几何不变体系组成规则及体系分析举例18

2.2.1 几何不变体系的组成规则18

2.2.2 体系几何组成分析举例20

2.2.3 几何组成分析中应注意的事项23

本章小结23

思考题24

习题24

3 静定结构的内力计算27

3.1 静定结构概述27

3.2 静定梁28

3.2.1 单跨静定梁28

3.2.2 多跨静定梁35

3.3 静定平面刚架38

3.3.1 刚架的特征38

3.3.2 静定平面刚架的类型40

3.3.3 静定平面刚架的内力分析40

3.3.4 刚架内力图的另一作法47

3.4 三铰拱49

3.4.1 概述49

3.4.2 三铰拱的内力分析50

3.4.3 三铰拱的合理拱轴54

3.5 静定平面桁架56

3.5.1 概述56

3.5.2 静定平面桁架的内力计算58

3.5.3 几种常用桁架受力性能的比较66

3.6 静定组合结构69

3.7 静定结构的特性71

本章小结73

思考题74

习题75

4 静定结构的位移计算82

4.1 概述82

4.1.1 杆系结构的位移82

4.1.2 计算位移的目的83

4.2 虚功原理83

4.2.1 虚功的概念83

4.2.2 虚功原理84

4.3 结构位移计算的一般公式87

4.4 静定结构在荷载作用下的位移计算89

4.5 图乘法92

4.6 静定结构由于支座位移、温度改变所引起的位移97

4.6.1 由于支座位移所引起的位移97

4.6.2 由于温度改变所引起的位移98

4.7 线性变形体系的互等定理100

4.7.1 功的互等定理100

4.7.2 位移互等定理101

4.7.3 反力互等定理102

本章小结103

思考题104

习题104

5 影响线109

5.1 影响线的概念109

5.2 用静力法作静定梁的影响线110

5.2.1 反力影响线110

5.2.2 剪力影响线111

5.2.3 弯矩影响线112

5.3 用机动法作静定梁的影响线114

5.4 影响线的应用115

5.4.1 求各种荷载作用下的影响线116

5.4.2 最不利荷载位置的确定117

5.5 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩121

5.5.1 简支梁的内力包络图121

5.5.2 简支梁的绝对最大弯矩121

本章小结125

思考题126

习题126

6 静定结构分析方法总论129

6.1 静定结构的特点129

6.2 静定结构的分析方法130

6.2.1 力的研究130

6.2.2 结构变形或位移的研究133

6.2.3 力与变形的物理关系，结构在各种外因作用下的位移计算135

6.3 结构静力分析方法总述137

7 力法138

7.1 超静定结构的概念138

7.2 力法的基本原理139

7.2.1 力法的基本结构139

7.2.2 力法的基本未知量139

7.2.3 力法的基本方程139

7.3 超静定次数的确定与基本结构141

7.4 力法典型方程143

7.5 力法的计算步骤和举例145

7.5.1 超静定刚架146

7.5.2 超静定桁架148

7.5.3 超静定组合结构150

7.5.4 铰接排架151

7.5.5 两铰拱的计算153

7.6 超静定结构的位移计算155

7.7 超静定结构最后内力图的校核156

7.7.1 平衡条件的校核157

7.7.2 位移条件的校核157

7.8 对称性的利用159

7.8.1 选取对称的基本结构159

7.8.2 荷载分组161

7.9 温度改变时超静定结构的计算166

7.10 支座位移时超静定结构的计算169

7.11 超静定结构的特性172

本章小结173

思考题174

习题174

8 位移法180

8.1 位移法的基本概念180

8.1.1 概述180

8.1.2 位移法的基本思路180

8.2 位移法的基本未知量及基本结构182

8.2.1 基本未知量的确定182

8.2.2 位移法的基本结构183

8.3 等截面直杆的计算184

8.3.1 固端力184

8.3.2 刚度方程184

8.3.3 等截面杆转角位移方程188

8.4 位移法典型方程189

8.5 用位移法计算连续梁和无侧移刚架193

8.6 用位移法计算有侧移刚架196

8.7 用剪力分配法计算等高铰接排架201

8.7.1 柱顶有水平集中荷载作用的计算201

8.7.2 柱间有水平荷载作用的计算203

8.7.3 单阶变截面柱排架计算204

8.8 对称性的利用204

8.8.1 奇数跨对称结构204

8.8.2 偶数跨对称结构205

8.8.3 对称结构简化举例206

本章小结208

思考题208

习题209

9 力矩分配法及连续梁的影响线212

9.1 力矩分配法的概念212

9.1.1 名词解释212

9.1.2 力矩分配法的基本概念214

9.2 用力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架219

9.3 连续梁影响线及内力包络图225

9.3.1 用机动法绘制连续梁影响线的轮廓225

9.3.2 连续梁的内力包络图228

本章小结230

思考题231

习题231

10 矩阵位移法234

10.1 概述234

10.2 局部坐标系下的单元刚度矩阵235

10.2.1 结构的离散化235

10.2.2 杆端力与杆端位移之间的关系式235

10.3 整体坐标下的单元刚度矩阵239

10.4 用先处理法建立结构刚度矩阵242

10.5 非结点荷载的处理、等效结点荷载251

本章小结256

思考题257

习题257

11 结构的动力计算259

11.1 概述259

11.1.1 结构动力计算的特点和任务259

11.1.2 动力荷载的分类及体系振动自由度259

11.2 单自由度体系的自由振动261

11.3 单自由度体系的强迫振动265

11.4 阻尼对单自由度体系振动的影响269

11.5 多自由度体系的自由振动274

11.5.1 列动力平衡方程（刚度法）275

11.5.2 列位移方程（柔度法）276

11.5.3 两种方法间的关系及使用选择276

11.5.4 柔度法建立的微分方程的解277

11.5.5 刚度法建立的微分方程的解278

11.6 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动281

本章小结284

思考题284

习题285

附录A 矩阵位移法的电算程序及其应用288

A.1 程序编制的一般原理与方法288

A.1.1 概述288

A.1.2 数据的输入288

A.1.3 单元定位向量与结构刚度矩阵的存储289

A.1.4 结构刚度方程的求解291

A.2 框图设计292

A.2.1 总框图292

A.2.2 程序标识符293

A.2.3 子框图294

A.3 源程序306

A.4 程序应用举例313

A.4.1 上机计算步骤313

A.4.2 输出结果说明314

A.4.3 计算举例314

习题319

附录B ANSYS结构分析软件介绍321

B.1 概述321

B.2 运行环境321

B.3 使用有限元结构分析软件的一股步骤321

B.4 ANSYS结构分析软件介绍322

B.4.1 ANSYS的基本组成322

B.4.2 ANSYS的基本功能323

B.4.3 ANSYS典型分析过程323

部分习题参考答案325

参考文献330