普通高等教育“十一五”国家级规划教材：结构力学1 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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萧允徽，张来仪 编

图书标签:

• 结构力学
• 高等教育
• 规划教材
• 土木工程
• 力学
• 教材
• 大学教材
• 十一五
• 国家级
• 工程教育

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111196389

版次：1

商品编码：10132525

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-01-01

用纸：胶版纸

页数：401

字数：794000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：结构力学1》是一部关于结构力学的高校教材，内容包括绪论、平面体系的几何组成分析、静定梁和静定刚架的受力分析、三铰拱和悬索结构的受力分析、静定桁架和组合结构的受力分析、虚功原理和结构的位移计算、力法、位移法、渐近法和近似法、影响线及其应用、矩阵位移法等，适合高校相关专业学生学习。

内容简介

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：结构力学1》分I、II两册。I册共ll章，内容包括：绪论、平面体系的几何组成分析、静定梁和静定刚架的受力分析、三铰拱和悬索结构的受力分析、静定桁架和组合结构的受力分析、虚功原理和结构的位移计算、力法、位移法、渐近法和近似法、影响线及其应用、矩阵位移法，并附有平面杆件结构静力分析源程序及其说明；II册共3章，内容包括：结构的动力计算、结构的稳定计算、结构的极限荷载。
　　 　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：结构力学1》坚持“基本概念要准确，基本原理要透彻，基本方法要具体，基本能力要培养”的编写原则，采用条理化的论述方式和“板书式”的排版方式，文图并茂，一目了然，是一本内容精炼、版式新颖、教师好用、学生易读的教学用书。
　　 　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：结构力学1》适用于普通高等学校宽口径的“大土木”专业(包括建筑工程、路桥、岩土工程、水利工程和建筑安装等)，也可供有关工程技术人员参考。

目录

序
第1章 绪论
1.1 结构力学研究的对象和任务
1.2 杆件结构的计算简图
1.3 平面杆件结构的分类
1.4 荷载的分类
第2章 平面体系的几何组成分析
2.1 几何不变体系和几何可变体系
2.2 几何组成分析的几个概念
2.3 平面体系的计算自由度
2.4 平面几何不变体系的基本组成规则
2.5 几何可变体系
2.6 几何组成分析的方法及示例
2.7 静定结构与超静定结构
思考题
习 题
第3章 静定梁和静定刚架的受力分析
3.1 单跨静定梁
3.2 多跨静定梁
3.3 静定平面刚架
3.4 静定空间刚架
思考题
习 题
第4章 三铰拱和悬索结构的受力分析
4.1 拱结构的形式和特性
4.2 三铰拱的内力计算
4.3 三铰拱的压力线和合理拱轴
4.4 悬索结构
思考题
习 题
第5章 静定桁架和组合结构的受力分析
5.1 桁架的特点和组成
5.2 静定平面桁架
5.3 三种平面梁式桁架受力性能比较
5.4 静定空间桁架
5.5 静定组合结构
5.6 静定结构的特性
思考题
习题
第6章 虚功原理和结构的位移计算
6.1 概述
6.2 变形体系的虚功原理
6.3 结构位移计算的一般公式单位荷载法
6.4 静定结构在荷载作用下的位移计算
6.5 图形相乘法
6.6 静定结构由于支座移动引起的位移计算
6.7 静定结构由于温度变化引起的位移计算
6.8 具有弹性支座的静定结构的位移计算
6.9 线弹性体系的互等定理
思考题
习 题
第7章 力法
7.1 超静定结构概述
7.2 力法的基本原理
7.3 力法的基本体系选择及典型方程
7.4 用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力
7.5 用力法计算超静定结构在支座移动和温度变化时的内力
7.6 对称结构的简化计算
7.7 用弹性中心法计算对称无铰拱
7.8 超静定结构的位移计算
7.9 超静定结构内力图的校核
7.10 超静定结构的特性
思考题
习 题
第8章 位移法
8.1 位移法的基本概念
8.2 等截面直杆的转角位移方程
8.3 位移法的基本未知量
8.4 位移法的基本结构及位移法方程
8.5 用典型方程法计算超静定结构在荷载作用下的内力
8.6 用典型方程法计算超静定结构在支座移动和温度变化时的内力
8.7 用直接平衡法计算超静定结构的内力
8.8 混合法
思考题
习 题
第9章 渐近法和近似法
9.1 概述
9.2 力矩分配法的基本概念
9.3 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架
9.4 无剪力分配法
9.5 多层多跨刚架的近似计算法
思考题
习 题
第10章 影响线及其应用
10.1 移动荷载及影响线概念
10.2 用静力法作静定梁的影响线
10.3 用静力法作间接荷载作用下梁的影响线
10.4 用静力法作静定桁架的影响线
10.5 用机动法作静定梁的影响线
10.6 利用影响线计算影响量值
10.7 利用影响线确定移动荷载最不利位置
10.8 铁路公路的标准荷载制和工业厂房的吊车荷载
10.9 换算荷载
10.10 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩
10.11 用机动法作连续梁的影响线
10.12 连续梁的内力包络图
思考题
习 题
第11章 矩阵位移法
11.1 概述
11.2 杆件结构的离散化
11.3 单元坐标系中的单元刚度矩阵
11.4 结构坐标系中的单元刚度矩阵
11.5 用先处理法形成结构刚度矩阵
11.6 结构的综合结点荷载列阵
11.7 求解结点位移和单元杆端力
11.8 矩阵位移法的计算步骤和算例
思考题
习题
附录
附录A 平面杆件结构静力分析程序（PMGX程序）
附录B 习题答案
参考文献

前言/序言

深入浅出：现代土木工程中的结构理论与应用 本书聚焦于土木工程领域的核心基础——结构力学，旨在为读者构建一套严谨、系统且贴近工程实践的理论框架。我们摒弃了冗余的数学推导和脱离实际的空泛概念，力求用清晰的逻辑和丰富的工程实例，阐明结构受力分析的基本原理及其在现代工程设计中的应用。 本书的编排遵循“基础先行，层层递进，实践导向”的原则，从最基本的结构形态和力学概念入手，逐步深入到复杂结构的分析方法，最终与现代工程设计规范和软件应用相结合，确保读者不仅掌握“是什么”，更能理解“为什么”和“如何做”。 第一部分：结构力学基石与静力平衡的艺术 本部分作为全书的理论起点，旨在夯实读者对结构系统基本认识和静力平衡的深刻理解。我们首先详细阐述了结构、构件与支座的分类及其在简化模型中的理想化处理。这部分内容是后续所有分析的基础，我们力求让读者准确识别结构类型，并能快速建立正确的自由体图。 1.1 结构体系的分类与理想化模型 我们将结构划分为几何组成、受力特征和工作性能三大维度进行系统分类，重点解析梁、桁架、刚架和拱的基本几何特征。在理想化建模方面，本书着重强调了“简化”背后的物理意义，例如将连续荷载简化为集中荷载的精确性判断依据，以及铰接、固结端在实际工程中的近似与适用范围。 1.2 静力平衡：工程分析的第一个检验 静力平衡原理是本部分的核心。我们不仅限于二维平面结构的平衡方程，更将这一概念推广至三维空间结构，强调力的投影与力矩平衡在确定反力时的决定性作用。为了避免初学者在反力计算中常见的错误，本书特别设置了“静定性判断”专章，详细解析了超静定结构在平衡方程下的不确定性，并引入了“虚功法”作为后续分析的初步衔接。大量的静定梁、梁拱和桁架的实例分析，涵盖了集中力、分布力、力矩等各种荷载组合，并强调了在不同支座约束下，反力求解的系统步骤。 1.3 构件内力分析：内力线的精细描绘 内力（轴力、剪力、弯矩）是描述结构内部应力状态的关键量。本书采用微分法和截面法相结合的方式，系统推导了内力与外力、位移之间的关系。特别地，我们对梁的剪力图和弯矩图的绘制方法进行了详尽的讲解，强调了剪力与弯矩在几何上的关系（如弯矩图的斜率等于剪力值，弯矩的极值点对应剪力为零处）。本书通过大量带图解的范例，训练读者快速、准确地描绘出复杂荷载作用下内力图的“肌肉记忆”。 第二部分：几何性质、位移计算与结构变形的量化 结构安全不仅关乎平衡，更关乎变形的控制。第二部分将分析的焦点从力的平衡转向了构件和结构的几何特性及其引起的位移和转角。 2.1 截面几何性质的计算与应用 我们详细解析了梁截面上的形心、惯性矩、截面对中性轴的惯性积的计算方法，并着重介绍了平行轴定理和转轴定理在处理不对称截面和旋转坐标系下的重要性。本书特别强调，惯性矩的选取并非仅仅是一个数学计算，它直接决定了构件抗弯刚度的相对大小，是理解梁的挠度公式的关键。 2.2 结构变形分析的能量方法：虚功原理与互等定理 本部分引入能量法，作为分析静定结构位移的强有力工具。虚功原理（包括单位力法和单位力矩法）被系统地阐述，它超越了简单的积分计算，使读者能够从能量守恒的角度理解变形的产生。本书对虚功法的应用，特别是在计算悬臂梁、梁拱的线位移和转角时，提供了详尽的步骤和图示。同时，莫尔定理（虚功原理的推广）和贝蒂定理（互等定理）的介绍，为后续分析超静定结构和弹性稳定性问题埋下伏笔。 2.3 桁架与刚架的位移计算 针对桁架和刚架结构，本书区分了轴线变形和刚体位移的影响，并详细推导了如何通过节点法的位移计算，来确定整体结构的刚度矩阵。特别地，对于刚架结构，位移法（挠角法）的矩阵形式在本书中得到初步介绍，旨在为下一部分的超静定分析做好准备。 第三部分：超静定结构的分析与现代设计思维的融合 超静定结构是现代工程实践中的主流，本部分的核心任务是将前两部分积累的静力平衡知识和位移计算方法，系统地应用于求解冗余约束的结构体系。 3.1 体系的超静定次数与分类 本书首先明确了判断超静定次数的方法，并区分了结构超静定和几何超静定（或称几何可变性）的概念，避免混淆。超静定结构的分析被划分为两个核心步骤：力法与位移法。 3.2 力法（变形协调法）的系统应用 力法是处理超静定结构最直观的方法。本书采用基本结构与多余力的概念，详细解析了如何选择恰当的多余力（通常是多余约束反力或内力），并构建三次方程。在求解超静定梁、刚架和桁架时，本书特别关注了组合位移方程的建立，以及如何利用对称性和结构刚度来简化计算过程，特别是在使用克朗变形方程时，如何有效选择基本体系，以最小化计算量。 3.3 位移法（力平衡法）的矩阵化初步 位移法是现代结构分析的核心。本书在介绍刚架和连续梁的分析时，逐步过渡到位移法的思想，即以节点位移（转角和线位移）作为基本未知量。我们详细讲解了单元刚度矩阵的形成原理（基于弹性理论和单位变形），以及整体刚度矩阵的组装过程。虽然篇幅限制，但本书提供了清晰的示例，展示了如何根据外部荷载向量和已知的零位移边界条件，求解节点位移，并反演出内力。 3.4 荷载组合与极限分析的初步概念 本部分最后将分析扩展到实际工程中的多荷载工况。我们介绍了规范中常用的荷载组合原则，以及基于材料强度和稳定极限的初步设计概念。虽然系统的塑性分析和稳定理论在后续课程中深入，但本书在此处引入了屈服的概念，强调了结构分析的最终目标是确保结构在各种荷载组合下，既满足强度要求，又能控制变形在可接受范围内。 结语：理论与实践的桥梁 全书贯穿了大量的工程实例与习题，这些实例均取材于实际的桥梁、建筑和工业构架，帮助读者将抽象的力学符号转化为具体的构件尺寸和应力状态。本书强调，结构力学是工具而非目的，真正的掌握在于能够灵活运用这些工具，对复杂工程问题进行理性、科学的判断与设计。它为读者进入更深入的结构设计、抗震分析或有限元方法学习，奠定了坚不可摧的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的封面设计和装帧质量着实让人眼前一亮，那种经典的学术书籍质感，拿在手里沉甸甸的，让人油然而生一种对知识的敬畏感。我尤其欣赏它在排版上的用心，字体选择清晰易读，图表的绘制精良且规范，很多关键概念和公式都用加粗或者不同颜色的字体做了突出显示，这对于初学者来说无疑是极大的便利。不像有些教材，排版得密密麻麻，让人望而生畏。当我翻阅其中关于静定结构内力分析的部分时，发现作者在讲解平衡方程的建立时，非常注重逻辑的连贯性，从最基础的力系平衡公理讲起，逐步过渡到复杂的空间力系分析，每一步的推导都清晰可见，几乎没有跳跃性的思维过程。特别是对于初次接触结构力学的学生，这种循序渐进的引导至关重要。书中还穿插了一些现实工程实例的简化图示，虽然只是简单的示意，但足以帮助读者将抽象的力学概念与实际的工程构件联系起来，增强了学习的直观感受。不过，如果能在一些经典算例的解答中，增加更多关于“为什么选择这种方法而不是另一种”的对比分析，那就更完美了，毕竟工程选择往往是需要在不同方法间权衡的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，带着一种老派学者特有的沉稳和一丝不苟，这对于建立正确的科学思维习惯是非常有益的。它很少使用过于口语化或花哨的表达，每一个术语的引入都伴随着明确的定义，这极大地减少了因语义模糊而产生的理解障碍。不过，这种极致的严谨性有时也会让初学者感到一丝距离感。例如，在讲解“结构超静定性”的判断时，虽然数学推导无可挑剔，但如果能穿插一些生动的“类比”——比如将超静定结构比作一个“多余支撑的椅子”，说明为什么必须引入变形协调条件来求解多余约束——可能更能迅速激活读者的形象思维。总的来说，它更像是一位一丝不苟的导师，要求学生必须跟上他的节奏，去咀嚼和消化每一个精确的表述，而不是一个会用有趣故事来哄着你学习的伙伴。这本书需要读者投入足够的专注力，才能真正领略到其内部的精妙逻辑链条。

评分☆☆☆☆☆

我特别关注了书中对于“剪力图和弯矩图绘制”这一核心技能的讲解部分。坦白说，这是决定学生是否能真正“掌握”结构力学而不是仅仅“记住公式”的关键点。这本书的处理方式是极其规范化的：首先从微元体的受力分析出发，严格推导出剪力与弯矩之间的微分关系，然后通过积分或直接利用荷载效应的叠加原理来求解。图表的绘制步骤被分解得非常细致，例如，如何根据荷载的性质判断弯矩图的斜率变化，如何利用支座反力作为起点和终点进行“验算式”绘图。这种强调“过程的严谨性”远胜于追求“快速得出结果”的方法论，深得我心。它教会的不是如何做题，而是如何像一个结构分析师那样去“看”结构内部的受力状态。如果说有什么不足，那就是在处理复杂间断荷载（如移动荷载下的最大/最小影响线）时，相关例题的数量可以再适当增加一些，以巩固这种对“影响线”这一抽象工具的熟练运用。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个专业资格考试，需要快速回顾和巩固结构力学的核心知识点。说实话，市面上很多参考书为了追求“全面”，恨不得把所有细枝末节都塞进去，反而冲淡了重点。但这本教材在内容的取舍上处理得相当老道。它紧紧围绕着结构力学的主干——平衡、几何兼容和材料本构这三大支柱展开，对塑性理论和复杂结构如拱、刚架等难点的介绍，也做到了点到为止的精炼，没有过度深入到研究生阶段的内容，保持了面向本科教学的定位。尤其让我印象深刻的是关于位移法的阐述，它并没有仅仅停留在计算步骤的罗列，而是深入剖析了力法和位移法背后的基本原理——虚功原理和互易定理的本质联系，这使得我对两种基本方法论的理解上升到了一个更高的层次。在习题设置方面，难度梯度设计得非常合理，从基础的代数练习到需要综合运用多步原理的综合题，层层递进，让人感觉每完成一组练习，自己的解题能力都有实实在在的提升，这种“有质量的重复”是攻克力学难题的关键。

评分☆☆☆☆☆

从一个有多年工程经验的工程师的角度来看，这本书的实用性是毋庸置疑的，但它也暴露出了当前高校教材在接轨前沿工程实践方面略显保守的一面。它对材料线弹性假设的强调非常到位，这是力学分析的基础，但当我们真的面对现代钢结构或大跨度复杂体系时，非线性分析、P-Delta效应的处理以及基于性能的设计理念，才是工程师必须掌握的工具。这本书在这些“进阶”话题上，着墨不多，更多的是提供了一个坚实的“弹性静力学”基础，这本身无可厚非，但对于想一步到位了解现代结构设计流程的读者来说，可能会觉得有些“意犹未尽”。我希望未来的再版中，能考虑增加一个章节，专门介绍如何利用有限元软件（哪怕只是概念性地介绍其输入与结果解读）来验证传统手工解法的有效性，这样能更好地架设理论与实践之间的桥梁，让学生在走出校门时，对实际工作环境有更清晰的认知。