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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S 236

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

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