本書是在2006 年第1 版《結(jié)構(gòu)力學(xué)(ⅠⅡ)》(普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材)和2013 年第2 版的基礎(chǔ)上修訂而成的升級版;
全書分ⅠⅡ兩冊;第Ⅰ冊共11 章,內(nèi)容包括:緒論平面體系的幾何組成分析靜定梁和靜定剛架的受力分析三鉸拱和懸索結(jié)構(gòu)的受力分析靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)的受力分析虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計算力法位移法漸近法和近似法影響線及其應(yīng)用矩陣位移法,并附有用C 語言編制的平面剛架靜力分析程序;第Ⅱ冊共3章,內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)的動力計算結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算結(jié)構(gòu)的極限荷載;
本書采用“條理化”的論述方式和“板書式”的排版方式,文圖并茂,一目了然;本版修訂又著重在新增數(shù)字資源在線支持,力求融圖文聲像為一體方面做了新的探索,是一本適應(yīng)新時代要求內(nèi)容更新版式新穎教師好用學(xué)生易讀的教學(xué)用書;
本書適用于普通高等學(xué)校寬口徑的“大土木”專業(yè)(包括建筑工程路橋巖土工程水利工程和建筑安裝等),也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考;
適讀人群 ：普通高等學(xué)校寬口徑的“大土木”專業(yè)學(xué)生，工程技術(shù)人員，考研學(xué)生 本書采用“條理化”的論述方式和“板書式”的排版方式，文圖并茂，一目了然。本版修訂又著重在新增數(shù)字資源在線支持，力求融圖、文、聲、像為一體方面作了新的探索。是一本適應(yīng)新時代要求、內(nèi)容更新、版式新穎、教師好用、學(xué)生易讀的教學(xué)用書。
第3 版 前 言
本書第1 版于2006 年8 月出版,被遴選為“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”;第2 版于2013 年2 月出版,從八個方面對第1 版進行了修訂和完善;本書為第3 版,是第1 版和第2版的升級版;
本次修訂的著眼點和著力點為“三個加強”——加強力學(xué)基礎(chǔ)理論與土木工程應(yīng)用相結(jié)合,加強自然科學(xué)教育與人文素質(zhì)教育相結(jié)合,加強傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合;
本書未對第2版的章節(jié)編排及其具體內(nèi)容做大的變動和修改,而主要是在新增數(shù)字資源在線支持,力求融圖文聲像為一體方面做了一些新的探索;其具體做法是:于每章末,設(shè)置“數(shù)字資源頁”,引入數(shù)字資源,并列出明細菜單,方便讀者掃描,講求實效;
章末所附“數(shù)字資源頁”內(nèi)容,由“基本部分”和“特色欄目”兩部分組成;
1. 基本部分
(1)本章回顧:基本內(nèi)容歸納與解題方法提示;
(2)思辨試題:為加深基本概念理解,培養(yǎng)學(xué)生思辨能力,編寫有思考題128 個,判斷題174 個,單選題138 個,填空題155 個,均附有題目解析和答案;
(3)自測試卷:為加強基本功訓(xùn)練和分階段檢測學(xué)習(xí)效果,給學(xué)生提供了“靜定梁及靜定剛架內(nèi)力圖的繪制自測題(含答案)3 套,《結(jié)構(gòu)力學(xué)》(Ⅰ)期末自測題(含答案)3 套和《結(jié)構(gòu)力學(xué)》(Ⅱ)期末自測題(含答案)3 套;
(4)動畫演示:在“第12 章 結(jié)構(gòu)的動力計算”中,對每個例題所求出的體系主振型均給出相應(yīng)的動畫演示;
(5)難題解析:選擇有關(guān)基本分析方法和基本計算方法的部分難題,通過視頻進行重點講解;
2. 特色欄目
(1)《專家論壇》:注重學(xué)術(shù)性可讀性和前瞻性;
緊密結(jié)合各章內(nèi)容的學(xué)習(xí),特別編輯了我國力學(xué)界工程界8 位專家教授關(guān)于力學(xué)在土木工程中的重要作用廣泛應(yīng)用及發(fā)展前景的深刻見解和精辟論述,奉獻給讀者,以期激勵莘莘學(xué)子拓寬視野,啟迪思維,開創(chuàng)未來;
(2)《知識拓展》:注重啟發(fā)性和應(yīng)用性;
對第Ⅱ分冊(專題部分)所學(xué)有關(guān)基本知識作適當?shù)耐卣购脱由?向讀者介紹我國相關(guān)科研成果在國家工程設(shè)計《規(guī)范》和《規(guī)程》編制中的實際應(yīng)用;
(3)《趣味力學(xué)》:注重知識性和趣味性;
從日常生活藝術(shù)創(chuàng)作和工程實例中,揭示力學(xué)的知識性和趣味性,從而增強年輕讀者聯(lián)系實際學(xué)習(xí)和研究力學(xué)課題的興趣和能力;
本書由蕭允徽和張來儀擔任主編;參加修訂和編寫工作的還有:劉綱文國治陳名弟王達詮;具體分工(以“數(shù)字資源”內(nèi)容分)為:“本章回顧”(文國治劉綱);“思辨試題”“自測試卷”“難題解析”(文國治王達詮);“動畫演示”(陳名弟);《專家論壇》《知識拓展》(蕭允徽);《趣味力學(xué)》(劉綱);全書由蕭允徽和張來儀負責(zé)統(tǒng)稿;本書封面和“數(shù)字資源頁”版面由蕭力設(shè)計;
本書再次承蒙西安建筑科技大學(xué)劉錚教授精心審閱,謹此致謝;
本書所設(shè)《專家論壇》,得到了重慶大學(xué)李開禧張希黔李英民李正良楊慶山華建民黃國慶等專家教授的大力支持和熱情參與,在此表示由衷感謝;同時,通過在《專家論壇》中選編和學(xué)習(xí)《談計算力學(xué)》一文,表達對我國著名力學(xué)家教育家錢令希院士的緬懷之情;
為便于教師講授,本書配套編制有高質(zhì)量的電子教案,教師可通過http://www.cmpedu.com(機工教育服務(wù)網(wǎng))注冊后免費下載使用;
為幫助讀者深入學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué),還配套編寫出版了《結(jié)構(gòu)力學(xué)輔導(dǎo)》一書(主編文國治,副主編劉綱,機械工業(yè)出版社出版),供讀者學(xué)習(xí)參考;
懇請專家讀者對本書不足之處給予批評和指正;
編 者
2018 年5月
蕭允徽（Xiao Yun-hui）， 重慶大學(xué)土木工程學(xué)院教授。1961年畢業(yè)于重慶建筑工程學(xué)院工業(yè)與民用建筑專業(yè)。曾任原重慶建筑大學(xué)副校長、黨委書記，第九屆全國人大代表。
長期從事結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程的教學(xué)和結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的科研工作，發(fā)表論文30余篇。其中，鋼壓桿穩(wěn)定理論及其逆算單元長度法、鋼壓桿的柱子曲線，以及鋼筋混凝土框架非線性設(shè)計理論和方法的研究等有關(guān)研究成果，已被分別納入國家標準中相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ 17-88）和規(guī)程（CECS 51:93）。
2006年主編出版的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（Ⅰ，Ⅱ）教材，被遴選為“普通高等教育‘十一五’規(guī)劃教材”，并于2009年獲得重慶市教學(xué)成果二等獎。
三項科研和教學(xué)成果還分別獲得過四川省高教局重大科技成果二等獎、四川省科技進步二等獎和教學(xué)成果二等獎。
2000年被建設(shè)部評為“九五期間建設(shè)部教育工作者”。
張來儀（Zhang Lai-Yi）， 重慶大學(xué)土木工程學(xué)院教授。1968年畢業(yè)于重慶建筑工程學(xué)院工業(yè)與民用建筑專業(yè)。曾任原重慶建筑大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室主任和土木工程學(xué)院副院長。
長期從事結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程的教學(xué)和結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的科研工作，擔任重慶市結(jié)構(gòu)力學(xué)精品課程負責(zé)人。發(fā)表論文20余篇。其中，“構(gòu)架式動力基礎(chǔ)CAD系統(tǒng)”通過國家鑒定，為國內(nèi)和國內(nèi)領(lǐng)先水平。
主編土建類《結(jié)構(gòu)力學(xué)》及《建筑力學(xué)》等教材7本，主編網(wǎng)絡(luò)教材1套。2006年主編出版的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（Ⅰ，Ⅱ）教材，被遴選為“普通高等教育‘十一五’規(guī)劃教材”，并于2009年獲得重慶市教學(xué)成果二等獎。
在土木工程專業(yè)建設(shè)、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)和計算機課程系列建設(shè)的探索和實踐中所取得的成果，曾先后獲得四川省教學(xué)成果一等獎一項、二等獎一項，重慶市教學(xué)成果一等獎一項、二等獎兩項。
2000年榮獲重慶市教師稱號。
目 錄
第3 版前言
第2 版前言
第1 版前言
第1 章 緒論 1
1.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的對象和任務(wù) 3
1.2 桿件結(jié)構(gòu)的計算簡圖 7
1.3 平面桿件結(jié)構(gòu)的分類 9
1.4 荷載的分類 10
1.5 結(jié)構(gòu)計算簡圖實例 11
數(shù)字資源目錄 14
第2 章 平面體系的幾何組成分析 15
2.1 幾何不變體系和幾何可變體系 17
2.2 幾何組成分析的幾個概念 18
2.3 平面體系的計算自由度 20
2.4 平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則 23
2.5 幾何可變體系 24
2.6 幾何組成分析的方法及示例 26
2.7 靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu) 29
習(xí) 題 29
數(shù)字資源目錄 34
第3 章 靜定梁和靜定剛架的受力分析 35
3.1 單跨靜定梁 37
3.2 多跨靜定梁 46
3.3 靜定平面剛架 48
*3.4 靜定空間剛架 58
習(xí) 題 61
數(shù)字資源目錄 70
第4 章 三鉸拱和懸索結(jié)構(gòu)的受力分析 71
4.1 拱結(jié)構(gòu)的形式和特性 73
4.2 三鉸拱的內(nèi)力計算 74
4.3 三鉸拱的壓力線和合理拱軸 80
*4.4 懸索結(jié)構(gòu) 84
習(xí) 題 88
數(shù)字資源目錄 92
第5 章 靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)的受力分析 93
5.1 桁架的特點和組成 95
5.2 靜定平面桁架 97
5.3 三種平面梁式桁架受力性能比較 109
*5.4 靜定空間桁架 112
5.5 靜定組合結(jié)構(gòu) 115
5.6 靜定結(jié)構(gòu)的特性 118
習(xí) 題 121
數(shù)字資源目錄 128
第6 章 虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計算 129
6.1 概述 131
6.2 變形體系的虛功原理 133
6.3 結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式 單位荷載法 139
6.4 靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計算 141
6.5 圖形相乘法 146
6.6 靜定結(jié)構(gòu)由于支座移動引起的位移計算 154
6.7 靜定結(jié)構(gòu)由于溫度變化引起的位移計算 155
*6.8 具有彈性支座的靜定結(jié)構(gòu)的位移計算 158
6.9 線彈性體系的互等定理 160
習(xí) 題 164
數(shù)字資源目錄 174
第7 章 力 法 175
7.1 超靜定結(jié)構(gòu)概述 177
7.2 力法的基本原理 180
7.3 力法的基本體系選擇及典型方程 184
7.4 用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力 188
7.5 用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)在支座移動和溫度變化時的內(nèi)力 199
7.6 對稱結(jié)構(gòu)的簡化計算 205
7.7 用彈性中心法計算對稱無鉸拱 211
7.8 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算 218
7.9 超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖的校核 222
7.10 超靜定結(jié)構(gòu)的特性 225
習(xí) 題 226
數(shù)字資源目錄 236
第8 章 位移法 237
8.1 位移法的基本概念 239
8.2 等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程 241
8.3 位移法的基本未知量 246
8.4 位移法的基本結(jié)構(gòu)及位移法方程 250
8.5 用典型方程法計算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力 254
*8.6 用典型方程法計算超靜定結(jié)構(gòu)在支座移動和
溫度變化時的內(nèi)力 266
8.7 用直接平衡法計算超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 270
*8.8 混合法 273
習(xí) 題 275
數(shù)字資源目錄 284
第9 章 漸近法和近似法 285
9.1 概述 287
9.2 力矩分配法的基本概念 288
9.3 用力矩分配法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架 295
9.4 無剪力分配法 301
*9.5 多層多跨剛架的近似計算法 304
習(xí) 題 308
數(shù)字資源目錄 318
第10 章 影響線及其應(yīng)用 319
10.1 移動荷載及影響線概念 321
10.2 用靜力法作靜定梁的影響線 323
10.3 用靜力法作間接荷載作用下梁的影響線 330
10.4 用靜力法作靜定桁架的影響線 333
10.5 用機動法作靜定梁的影響線 337
10.6 利用影響線計算影響量值 342
10.7 利用影響線確定移動荷載最不利位置 344
10.8 鐵路公路的標準荷載制 351
10.9 換算荷載 353
10.10 簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖和絕對最大彎矩 356
10.11 用機動法作連續(xù)梁的影響線 360
10.12 連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖 364
習(xí) 題 367
數(shù)字資源目錄 376
第11 章 矩陣位移法 377
11.1 概述 379
11.2 桿件結(jié)構(gòu)的離散化 380
11.3 單元坐標系中的單元剛度矩陣 384
11.4 結(jié)構(gòu)坐標系中的單元剛度矩陣 387
11.5 用先處理法形成結(jié)構(gòu)剛度矩陣 388
11.6 結(jié)構(gòu)的綜合結(jié)點荷載列陣 397
11.7 求解結(jié)點位移和單元桿端力 400
11.8 矩陣位移法的計算步驟和算例 402
11.9 平面剛架程序設(shè)計 409
習(xí) 題 416
數(shù)字資源目錄 424
附錄 425
附錄A 平面剛架靜力分析程序(PFF 程序) 425
附錄B 部分分析計算題答案 433
參考文獻 440
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