第1章绪论

1—1结构力学的学科内容和教学要求

1—2结构的计算简图及简化要点

1—3杆件结构的分类

1—4荷载的分类

1—5学习方法

1—6结构力学求解器简介

第2章结构的几何构造分析

2—1几何构造分析的几个概念

2—2平面杆件体系的基本组成规律——铰结三角形规律

2—3平面杆件体系的计算自由度

2—4在求解器中输入平面结构体系

2—5用求解器进行几何构造分析

2—6小结

2—7思考与讨论

习题

第3章静定结构的受力分析

3—1梁的内力计算的回顾

3—2静定多跨梁

3—3静定平面桁架

3—4静定平面刚架

3—5组合结构

3—6三铰拱

3—7隔离体方法及其截取顺序的优选

3—8应用虚功原理进行受力分析——虚设位移法

3—9用求解器确定截面单杆

3—10用求解器求解组合结构

3—11用求解器求解一般静定结构

3—12小结

3—13思考与讨论

习题

第4章影响线

4—1移动荷载和影响线的概念

4—2静力法作简支梁内力影响线

4—3结点承载方式下梁的内力影响线

4—4静力法作桁架轴力影响线

4—5机动法作静定内力影响线

4—6影响线的应用

4—7用求解器计算结构的影响线

4—8小结

4—9思考与讨论

习题

第5章虚功原理与结构位移计算

5—1应用虚力原理求刚体体系的位移

5—2结构位移计算的一般公式——单位荷载法

5—3荷载作用下的位移计算

5—4荷载作用下的位移计算举例

5—5图乘法

5—6温度改变时的位移计算

5—7用求解器进行位移计算

5—8变形体的虚功原理

5—9互等定理

5—10小结

5—11思考与讨论

习题

第6章力法

6—1超静定次数的确定——力法的前期工作

6—2力法的基本概念

6—3力法解超静定刚架和排架

6—4力法解超静定桁架和组合结构

6—5力法解对称结构

6—6力法解两铰拱

6—7力法解无铰拱

6—8支座移动和温度改变时的力法分析

6—9超静定结构位移的计算

6—10超静定结构计算的校核

6—11用求解器进行力法计算

6—12小结

6—13思考与讨论

习题

第7章位移法

7—1位移法的基本概念

7—2杆件单元的形常数和载常数——位移法的前期工作

7—3位移法解无侧移刚架

7—4位移法解有侧移刚架

7—5位移法的基本体系

7—6位移法解对称结构

7—7支座位移和温度改变时的位移法分析

7—8小结

7—9思考与讨论

习题

第8章渐近法及其他算法简述

8—1力矩分配法的基本概念

8—2多结点的力矩分配

8—3力矩分配法解对称结构

8—4无剪力分配法

8—5力矩分配法与位移法的联合应用

8—6近似法

8—7超静定结构各类解法的比较和合理选用

8—8超静定力的影响线

8—9用求解器求解一般的超静定结构

8—10小结

8—11思考与讨论

习题

第9章矩阵位移法——结构矩阵分析基础

9—1概述

9—2单元刚度矩阵（局部坐标系）

9—3单元刚度矩阵（整体坐标系）

9—4连续梁的整体刚度矩阵

9—5刚架的整体刚度矩阵

9—6等效结点荷载向量

9—7矩阵位移法的计算步骤

9—8忽略轴向变形时矩形刚架的矩阵位移法

9—9桁架及组合结构的矩阵位移法

9—10小结

9—11思考与讨论

习题

第10章结构动力计算基础

10—1结构动力计算的特点和动力自由度

10—2单自由度体系的自由振动

10—3单自由度体系的强迫振动

10—4阻尼对振动的影响

10—5双自由度体系的自由振动

10—6双自由度体系在简谐荷载下的强迫振动

10—7小结

10—8思考与讨论

习题

附录A《结构力学求解器》

附录B习题答案

索引 2100433B

本书是根据国家教育委员会颁布试行的“结构力学课程基本要求”和建设部(1993)441号文件《关于普通高等学校专科房屋建筑工程专业教育的培养目标、毕业生基本要求和培养方案、教学基本要求通知》的精神进行编写的。

本书的主要内容包括绪论、结构的计算简图、平面体系的几何组成、静定结构的受力分析、静定结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法、影响线、矩阵位移法、结构动力计算基础。每章均有相当数量的思考题和习题，并附有部分习题答案。

本书可以作为高职高专建筑工程、交通土建工程、水利工程等专业学生的教材，亦可供有关工程技术人员参考。

书 名: 概念结构力学

作　者：黄达海

出版社： 北京航空航天大学出版社

出版时间： 2010年9月1日

ISBN: 9787512401167

开本： 16开

定价: 39.00元

结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展，又为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就和结构力学的研究有密切关系。在固体力学领域中，材料力学给结构力学提供了必要的基本知识，弹性力学和塑性力学是结构力学的理论基础。另外，结构力学与流体力学相结合形成边缘学科——结构流体弹性力学。

评定结构的优劣，从力学角度看，主要是结构的强度和刚度。工程结构设计既要保证结构有足够的强度，又要保证它有足够的刚度。强度不够，结构容易破坏；刚度不够，结构容易皱损，或出现较大的振动，或产生较大的变形。皱损能够导致结构的变形破坏，振动能够缩短结构的使用寿命，皱损、振动、变形都会影响结构的使用性能，例如，降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关系。很多工程结构是受到天然结构的启发而创制出来的。人们在结构力学研究的基础上，不断创造出新的结构造型。加劲结构(见加劲板壳)、夹层结构(见夹层板壳)等都是强度和刚度比较高的结构。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

第一章 绪论1

第一节 结构力学的学科内容和教学要求1

第二节 结构的计算简图与简化要点3

一、杆件结构的计算简图3

二、结构简化的简化要点4

第三节 杆件结构和荷载的分类7

一、杆件结构7

二、荷载8

第四节 结构力学的学习方法9

第二章 结构的几何组成分析11

第一节 基本概念11

一、几何不变体系与几何可变体系11

二、平面体系的自由度12

第二节 平面几何不变体系的组成规律14

一、二元体规则14

二、两刚片规则15

三、三刚片规则15

四、瞬变体系15

第三节 平面体系几何组成分析举例16

第四节 结构的几何组成和静定性的关系17

一、几何可变体系17

二、无多余约束的几何不变体系18

三、几何瞬变体系18

本章小结18

习题19

第三章 静定结构的受力分析21

第一节 单跨静定梁21

一、支座反力和内力的计算21

二、内力图绘制23

三、用区段叠加法作弯矩图23

四、简支斜梁26

第二节 多跨静定梁28

一、特点28

二、内力分析与内力图绘制29

第三节 静定平面刚架31

一、构造与特点31

二、内力分析与内力图绘制32

第四节 三铰拱39

一、结构特点39

二、内力分析与内力图绘制40

三、压力线与合理拱轴线44

第五节 静定平面桁架46

一、特点和组成46

二、内力计算47

三、几种不同外形桁架的力学性能比较52

第六节 组合结构53

本章小结55

习题57

第四章 静定结构的位移计算61

第一节 概述61

第二节 虚功和虚功原理62

一、虚功62

二、虚功原理63

第三节 单位荷载法计算位移64

第四节 结构在荷载作用下的位移计算65

一、 计算公式65

二、计算举例67

第五节 图乘法69

第六节 温度作用时静定结构的位移计算75

第七节 支座移动时静定结构的位移计算77

第八节 线性变形体系的互等定理78

一、功的互等定理79

二、位移互等定理79

三、反力互等定理80

本章小结80

习题81

第五章 力法84

第一节 超静定结构和超静定次数84

一、超静定结构84

二、超静定次数的确定85

第二节 力法的基本概念和典型方程86

一、力法的基本结构和基本未知量86

二、力法的基本方程87

三、力法典型方程88

四、n次超静定结构的力法典型方程89

第三节 用力法计算超静定梁、刚架和排架90

一、超静定梁和刚架90

二、铰接排架94

第四节 超静定桁架和组合结构95

一、超静定桁架95

二、超静定组合结构96

第五节 对称结构的计算98

一、对称性的特点99

二、对称基本体系的选用100

*三、半边结构法的应用102

*第六节 力法计算超静定拱105

一、两铰拱的计算106

二、对称无铰拱的计算108

第七节 温度变化和支座移动时超静定结构的内力计算109

一、温度变化时的内力计算110

二、支座移动时超静定结构的内力计算111

第八节 超静定结构的位移计算与最后内力图的校核113

一、超静定结构的位移计算113

二、最后内力图的校核115

第九节 超静定结构的特性116

本章小结117

习题118

第六章 位移法122

第一节 基本概念122

第二节 基本结构和基本未知量123

第三节 单跨超静定梁的形常数和载常数126

第四节 典型方程130

第五节 计算示例132

一、连续梁和无侧移刚架132

二、有侧移刚架和排架137

第六节 对称结构的计算143

*第七节 直接利用平衡条件建立位移法方程145

本章小结147

习题148

第七章 渐近法和近似法151

第一节 力矩分配法的基本概念151

一、正负号规定151

二、转动刚度SAB151

三、传递系数CAj152

四、力矩分配系数μAj152

五、单结点力矩分配法的基本运算155

第二节 用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架156

*第三节 无剪力分配法162

*第四节 多层多跨刚架的近似计算166

一、分层计算法166

二、反弯点法168

本章小结172

习题172

第八章 影响线及其应用175

第一节 移动荷载和影响线概念175

第二节 静力法作静定单跨梁的影响线176

一、简支梁影响线176

二、悬臂梁影响线178

三、外伸梁影响线179

*第三节 结点荷载作用下梁的影响线181

*第四节 静力法作桁架的影响线182

一、上弦杆及下弦杆内力影响线182

二、斜腹杆内力影响线183

三、竖杆内力影响线184

第五节 用机动法作单跨静定梁的影响线184

一、反力影响线184

二、内力影响线185

第六节 利用影响线求影响量值186

一、已知移动行列集中荷载的位置求对应影响量186

二、已知移动均布荷载的位置求影响量187

*第七节 移动标准荷载187

第八节 最不利荷载位置的确定及影响量最大值（或最小值）计算189

一、单个集中荷载情况190

二、可以任意截断均布荷载情况190

*三、行列荷载的一般情况190

*第九节 换算均布荷载及其应用198

第十节 简支梁的绝对最大弯矩与内力包络图201

一、绝对最大弯矩201

*二、内力包络图205

第十一节 机动法作连续梁影响线概念206

一、反力影响线206

二、内力影响线207

*三、内力包络图208

本章小结210

习题211

第九章 矩阵位移法215

第一节 概述215

一、矩阵位移法的基本思想215

二、单元划分及结点编码、杆端位移与杆端力的正负号规定、位移分量编码217

第二节 单元刚度矩阵220

一、局部坐标系中的单元刚度矩阵220

二、单元刚度矩阵的性质221

第三节 整体刚度矩阵222

一、单元坐标转换矩阵222

二、整体坐标系单元刚度矩阵223

第四节 连续梁的整体刚度矩阵224

一、换码编号225

二、对号入座225

第五节 刚架的整体刚度矩阵227

第六节 等效结点荷载228

一、概念228

二、算例230

第七节 矩阵位移法的解题步骤及算例231

第八节 平面刚架的计算机程序识读原理235

一、程序功能235

二、源程序说明235

三、算例236

本章小结239

习题239

第十章 结构的动力计算241

第一节 概述241

一、结构动力计算特点241

二、动力荷载的种类242

三、弹性体系的振动自由度243

第二节 单自由度体系的自由振动244

一、单自由度体系自由振动方程建立244

二、自由振动微分方程的解答245

三、结构的自振周期和自振频率246

四、阻尼对自由振动的影响249

第三节 单自由度体系的强迫振动252

一、单自由度体系强迫振动微分方程的建立（无阻尼情况）252

二、简谐荷载作用下结构的动力反应（无阻尼情况）252

三、单自由度体系在一般荷载作用下结构的动力反应255

四、阻尼对受简谐荷载强迫振动影响256

第四节 两个自由度体系的自由振动260

一、两个自由度体系自由振动微分方程的建立260

二、频率方程和自振频率261

三、主振型与主振型正交性265

*第五节 两个自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动268

一、柔度法268

二、刚度法269

*第六节 结构自振频率的近似计算法273

一、能量法273

二、集中质量法276

*第七节 结构地震荷载的计算简介277

一、地面运动时结构体系振动方程的建立277

二、振动微分方程的解答278

三、水平地震力基本公式278

本章小结281

习题282

附录286

附录I 平面刚架的计算BASIC源程序286

附录II 部分习题参考答案294

主要参考文献300 2100433B