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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

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