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1绪论1

1.1 建筑力学的研究对象2

1.2 建筑力学的基本任务3

1.3 建筑力学的学习方法3

1.3.1 课程特点4

1.3.2 学习方法4

参考文献4

2力学概念6

2.1 基本概念7

2.1.1 刚体7

2.1.2 力的概念7

2.1.3 力系7

2.1.4 平衡7

2.2 基本公理7

2.3 平面汇交力系合成的解析法9

2.3.1 力在直角坐标轴上的投影9

2.3.2 合力投影定理9

2.3.3 平面汇交力系合成的解析法9

2.4 平面汇交力系的平衡条件10

2.5 力矩11

2.5.1 平面力对点之矩11

2.5.2 合力矩定理11

2.6 平面力偶12

2.6.1 力偶和力偶矩12

2.6.2 力偶的性质12

2.6.3 平面力偶系的合成和平衡13

2.6.4 力向一点平移的结果——力的平移定理14

2.7 空间力对点之矩、力对轴之矩、空间力偶15

2.7.1 空间力对点之矩15

2.7.2 空间力对轴之矩15

2.7.3 空间力偶16

知识归纳17

独立思考17

习题18

参考文献19

3静力分析20

3.1 约束21

3.1.1 约束和约束反力的概念21

3.1.2 支座21

3.1.3 结点22

3.1.4 链杆约束24

3.1.5 定向支承24

3.1.6 刚性支座与弹性支座24

3.1.7 柔体约束24

3.1.8 光滑接触面25

3.1.9 其他几种常见约束25

3.2 杆系结构的计算简图26

3.2.1 计算简图及其选择原则26

3.2.2 计算简图要点27

3.2.3 计算简图示例28

3.3 物体的受力分析29

3.3.1 受力分析方法29

3.3.2 受力分析示例29

知识归纳31

独立思考32

习题33

参考文献35

4结构的约束力36

4.1 平面任意力系向一点的简化及简化结果分析37

4.1.1 平面任意力系向一点的简化37

4.1.2 平面任意力系的简化结果分析38

4.2 静力平衡方程39

4.2.1 平面任意力系的静力平衡方程39

4.2.2 平面平行力系的平衡方程41

4.3 空间力系静力平衡方程41

4.4 构件及结构的约束力计算41

4.4.1 静定和超静定问题41

4.4.2 平衡方程的应用举例42

4.5 物体的重心46

知识归纳50

独立思考50

习题50

参考文献53

5平面体系的几何组成分析54

5.1 几何组成分析的概念和目的55

5.2 几何组成分析的几个概念55

5.2.1 平面体系自由度55

5.2.2 约束56

5.2.3 必要约束和多余约束57

5.2.4 实铰、虚铰、瞬铰58

5.3 平面几何不变体系的组成规则58

5.3.1 点与刚片之间的联系方式58

5.3.2 两个刚片之间的联系方式59

5.3.3 三个刚片之间的联系方式59

5.4 瞬变体系的概念59

5.5 平面杆件体系几何组成分析举例60

5.6 静定与超静定结构的静力学特性和几何组成特性62

知识归纳62

独立思考63

习题63

参考文献65

6静定结构的内力计算67

6.1 静定结构的常见结构形式68

6.2 截面法计算静定结构的内力68

6.2.1 静定结构的内力68

6.2.2 静定结构的内力计算方法69

6.2.3 轴力方程、剪力方程和弯矩方程，轴力图、剪力图和弯矩图71

6.2.4 弯矩、剪力、分布荷载集度之间的关系74

6.2.5 用叠加法绘制弯矩图75

6.3 内力图计算举例76

6.3.1 单跨静定梁76

6.3.2 多跨静定梁77

6.3.3 静定刚架80

6.3.4 静定桁架85

6.4 三铰拱简介90

6.4.1 三铰拱的组成和类型90

6.4.2 三铰拱的内力特点91

6.4.3 三铰拱的数解法91

6.4.4 三铰拱合理轴线93

6.5 静定组合结构简介93

6.5.1 组合结构的组成93

6.5.2 组合结构的计算93

6.6 悬索结构简介95

6.7 静定结构的特性96

6.7.1 静定结构的一般性质96

6.7.2 几种静定结构的受力性能比较97

知识归纳97

独立思考98

习题98

参考文献100

7轴向拉伸与压缩101

7.1 变形固体的基本假设102

7.1.1 变形固体的概念102

7.1.2 变形固体的基本假设102

7.2 杆件的变形形式102

7.2.1 杆件的分类102

7.2.2 杆件的变形形式103

7.3 应力的概念103

7.3.1 内力103

7.3.2 截面法104

7.3.3 应力的概念105

7.3.4 轴向拉（压）杆横截面上的应力106

7.3.5 轴向拉（压）杆斜截面上的应力107

7.4 变形与应变107

7.4.1 轴向拉压杆的变形107

7.4.2 纵向变形和横向变形108

7.4.3 胡克定律108

7.4.4 纵向变形和横向变形的关系109

7.5 材料拉（压）时的力学性能110

7.5.1 低碳钢在拉伸时的力学性能110

7.5.2 其他塑性材料在拉伸时的力学性能112

7.5.3 铸铁的拉伸和压缩112

7.5.4 安全系数、许用应力和强度条件113

知识归纳116

独立思考117

习题117

参考文献118

8剪切和扭转119

8.1 剪切120

8.1.1 剪切变形的概念及实例120

8.1.2 剪切的实用计算120

8.1.3 挤压的实用计算121

8.2 扭转124

8.2.1 扭转的概念及实例124

8.2.2 扭矩的计算、扭矩图125

8.2.3 薄壁圆管的扭转127

8.2.4 圆轴扭转时的应力和强度计算129

8.2.5 圆轴扭转时的变形计算136

8.2.6 扭转的超静定问题137

8.2.7 矩形截面杆的自由扭转139

知识归纳141

独立思考142

习题143

参考文献145

9梁的弯曲及应力146

9.1 截面的几何性质147

9.1.1 静矩与形心147

9.1.2 惯性矩、极惯性矩、惯性积148

9.1.3 平行移轴公式149

9.1.4 主惯性轴、主惯性矩150

9.2 梁横截面上的正应力150

9.2.1 平面弯曲的概念150

9.2.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力151

9.2.3 横力弯曲时梁横截面上的正应力153

9.2.4 梁的正应力强度条件153

9.3 梁横截面上的切应力156

9.3.1 梁横截面上的切应力156

9.3.2 梁的切应力强度条件159

9.4 提高梁抗弯强度的途径160

9.5 梁的变形160

9.5.1 概述160

9.5.2 梁的挠曲线近似微分方程161

9.5.3 积分法求弯曲变形162

9.5.4 叠加法求弯曲变形165

9.5.5 梁的刚度条件与提高梁的刚度措施167

知识归纳167

独立思考169

习题170

参考文献173

10静定结构的位移计算174

10.1 概述175

10.1.1 结构位移175

10.1.2 结构位移计算的目的175

10.1.3 位移计算的有关假设175

10.2 功的概念、广义力与广义位移176

10.2.1 功的概念176

10.2.2 广义力和广义位移176

10.3 虚功原理176

10.3.1 虚功和刚体系虚功原理176

10.3.2 变形体系虚功原理177

10.4 静定结构在荷载作用下的位移计算公式179

10.4.1 结构位移计算的一般公式179

10.4.2 单位荷载的设置180

10.4.3 静定结构在荷载作用下的位移计算180

10.5 图乘法计算梁和刚架的位移184

10.6 静定结构支座移动时的位移计算187

知识归纳188

独立思考189

习题189

参考文献190

11组合变形191

11.1 组合变形的概念192

11.2 斜弯曲192

11.3 拉伸（压缩）与弯曲变形197

11.4 偏心拉伸（压缩）200

11.4.1 偏心拉伸（压缩）的应力计算200

11.4.2 截面核心202

知识归纳204

独立思考204

习题205

参考文献206

12力法208

12.1 概述209

12.1.1 静定结构的静定特征和几何特征209

12.1.2 超静定结构的静定特征和几何特征209

12.1.3 超静定结构的类型209

12.1.4 超静定结构的求解方法210

12.2 超静定结构的组成和超静定次数210

12.2.1 超静定结构的组成210

12.2.2 超静定次数的确定210

12.3 力法的基本概念212

12.3.1 力法的基本未知量212

12.3.2 力法的基本结构和基本体系212

12.3.3 力法的基本方程212

12.3.4 力法方程的求解213

12.3.5 叠加法作弯矩图214

12.4 力法的典型方程215

12.4.1 两次超静定结构的力法方程215

12.4.2 n次超静定结构的力法方程216

12.5 力法的计算步骤和经典示例217

12.5.1 力法的计算步骤217

12.5.2 超静定刚架219

12.5.3 铰接排架220

12.6 对称性的利用222

12.6.1 对称性概述222

12.6.2 对称结构的选取223

12.6.3 对称结构的简化224

12.6.4 非对称荷载的处理226

12.7 支座移动和温度改变时的超静定结构内力计算227

12.7.1 支座移动时的内力计算227

12.7.2 温度改变时的内力计算229

知识归纳231

独立思考231

习题231

参考文献233

13位移法234

13.1 概述235

13.2 等截面直杆的转角位移方程235

13.2.1 由杆端位移求杆端弯矩236

13.2.2 由荷载求固端反力238

13.3 位移法基本未知量数目的确定240

13.3.1 结点角位移的选取240

13.3.2 结点线位移的选取240

13.3.3 位移法的基本未知量241

13.4 位移法的典型方程241

13.4.1 位移法的基本体系241

13.4.2 位移法方程的建立242

13.4.3 典型方程计算示例243

知识归纳247

独立思考247

习题247

参考文献249

14力矩分配法250

14.1 概述251

14.2 力矩分配法的基本概念251

14.2.1 正负号的规定251

14.2.2 基本概念251

14.3 单结点的力矩分配法253

14.4 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架257

知识归纳260

独立思考260

习题260

参考文献262

15压杆稳定263

15.1 压杆稳定的概念264

15.2 细长压杆的临界力265

15.2.1 两端铰支细长压杆的临界力265

15.2.2 其他支承情况下细长压杆的临界力266

15.3 临界应力与欧拉公式的适用范围267

15.3.1 临界应力267

15.3.2 欧拉公式的适用范围267

15.3.3 超出比例极限时的临界应力计算268

15.3.4 临界应力总图269

15.4 压杆的稳定性计算271

15.4.1 压杆稳定性计算的安全系数法271

15.4.2 压杆稳定性计算的折减系数法272

15.5 提高压杆稳定性的措施273

15.5.1 选择合理截面形状273

15.5.2 尽量减小压杆长度273

15.5.3 改善约束条件273

15.5.4 合理选择材料274

15.6 结构两类稳定问题简介274

15.6.1 分支点失稳274

15.6.2 极值点失稳275

知识归纳275

独立思考276

习题276

参考文献278

附录Ⅰ 组合截面的形心主轴与形心主惯性矩279

附录Ⅱ 型钢表282