工程力學(xué)

緒論1
0.1工程力學(xué)的地位和作用1
0.2工程力學(xué)的研究對象1
0.3工程力學(xué)的任務(wù)2
第1章力學(xué)的基本概念4
1.1質(zhì)點(diǎn)、剛體和變形固體4
1.1.1質(zhì)點(diǎn)4
1.1.2剛體5
1.1.3變形固體5
1.2力及力系的概念5
1.3靜力學(xué)公理6
1.4計(jì)算簡圖9
1.4.1計(jì)算簡圖的選取原則9
1.4.2計(jì)算簡圖的簡化程度9
1.5平面桿系結(jié)構(gòu)的分類18
1.5.1梁18
1.5.2拱18
1.5.3剛架18
1.5.4桁架19
1.5.5組合結(jié)構(gòu)19
1.6物體的受力分析和受力圖19
1.6.1受力分析概述19
1.6.2畫受力圖的步驟及注意事項(xiàng)20
1.6.3受力圖繪制應(yīng)用舉例20
思考題25
習(xí)題26
第2章平面力系28
2.1平面匯交力系的合成和平衡28
2.1.1平面匯交力系的合成28
2.1.2平面匯交力系的平衡條件32
2.2平面力偶系的合成和平衡35
2.2.1力矩35
2.2.2力偶35
2.2.3平面力偶系的合成36
2.2.4平面力偶系的平衡條件37
2.3平面任意力系的簡化和平衡39
2.3.1力的平移定理39
2.3.2平面任意力系向作用面內(nèi)任
一點(diǎn)簡化40
2.3.3平面任意力系的平衡條件和
平衡方程44
思考題46
習(xí)題47
第3章恒載下桿件結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和
內(nèi)力圖50
3.1桿件的基本變形51
3.1.1軸向拉伸或壓縮51
3.1.2剪切51
3.1.3平面彎曲51
3.1.4扭轉(zhuǎn)51
3.1.5組合變形51
3.2桿件橫截面上的內(nèi)力52
3.2.1內(nèi)力的概念52
3.2.2截面法52
3.2.3軸力53
3.2.4剪力53
3.2.5彎矩53
3.2.6扭矩53
3.3桿件的內(nèi)力計(jì)算54
3.3.1軸力計(jì)算54
3.3.2剪力和彎矩55
3.4桿件的內(nèi)力圖59
3.4.1內(nèi)力圖的概念59
3.4.2軸力圖59
3.4.3剪力圖和彎矩圖60
3.5靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算72
3.5.1靜定平面桁架的特點(diǎn)72
3.5.2桁架內(nèi)力計(jì)算73
3.5.3聯(lián)合法79
3.6多跨靜定梁及斜梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算79
3.6.1多跨靜定梁79
3.6.2斜梁82
3.7靜定平面剛架內(nèi)力計(jì)算84
3.7.1靜定平面剛架的特點(diǎn)84
3.7.2靜定剛架的內(nèi)力計(jì)算84
3.7.3靜定剛架的內(nèi)力圖繪制85
3.8拱的合理軸線91
3.8.1三鉸拱的支座反力和內(nèi)力92
3.8.2三鉸拱的合理軸線94
思考題97
習(xí)題98
第4章影響線101
4.1影響線的概念101
4.2用靜力法作靜定梁的影響線103
4.2.1約束力影響線103
4.2.2剪力影響線104
4.2.3彎矩影響線104
4.3用機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線106
4.4影響線的應(yīng)用108
4.4.1求各種荷載作用下的影響線108
4.4.2最不利荷載位置的確定109
4.5簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖和絕對最大
彎矩113
4.5.1簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖113
4.5.2簡支梁的絕對最大彎矩115
思考題119
習(xí)題119
第5章截面的幾何性質(zhì)121
5.1截面靜矩與形心121
5.1.1靜矩121
5.1.2形心122
5.1.3組合截面的靜矩和形心123
5.2慣性矩和慣性半徑124
5.2.1慣性矩124
5.2.2慣性半徑124
5.3平行移軸公式及組合截面的慣性矩125
5.3.1平行移軸公式125
5.3.2組合截面的慣性矩126
思考題127
習(xí)題128
第6章桿件的應(yīng)力與強(qiáng)度129
6.1材料在拉伸、壓縮時(shí)的力學(xué)性能129
6.1.1應(yīng)力的概念129
6.1.2材料拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線130
6.1.3塑性材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能131
6.1.4脆性材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能134
6.1.5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能134
6.1.6材料的強(qiáng)度指標(biāo)135
6.2拉（壓）桿的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算136
6.2.1拉（壓）桿的應(yīng)力136
6.2.2強(qiáng)度計(jì)算139
6.3平面彎曲梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算142
6.3.1平面彎曲的概念142
6.3.2梁的正應(yīng)力及其應(yīng)用143
6.3.3梁的彎曲切應(yīng)力149
6.3.4梁的強(qiáng)度計(jì)算152
6.4梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)156
6.4.1選擇合理的截面形狀156
6.4.2采用變截面梁或等強(qiáng)度梁158
6.4.3提高梁彎曲強(qiáng)度的措施158
思考題160
習(xí)題160
第7章桿件結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算163
7.1軸向拉伸、壓縮時(shí)的變形及胡克
定律164
7.1.1絕對變形164
7.1.2相對變形正應(yīng)變164
7.1.3胡克定律165
7.2彎曲變形168
7.2.1工程彎曲變形問題168
7.2.2梁彎曲后的撓曲線撓度與轉(zhuǎn)角168
7.2.3梁彎曲后的撓曲線近似微分
方程169
7.2.4用積分法計(jì)算梁撓度和轉(zhuǎn)角170
7.3用疊加法計(jì)算梁的變形176
7.3.1多個(gè)荷載作用時(shí)疊加法的應(yīng)用176
7.3.2間斷性分布荷載作用時(shí)疊加法的
應(yīng)用178
7.4梁的剛度條件179
7.4.1梁的剛度條件179
7.4.2提高梁剛度的措施182
7.5能量法基礎(chǔ)183
7.5.1作用在彈性桿件上的力所做
的功184
7.5.2桿件的彈性應(yīng)變能185
7.5.3互等定理185
7.6單位荷載法187
7.6.1結(jié)構(gòu)位移計(jì)算假定187
7.6.2單位荷載法187
7.7圖乘法191
7.7.1圖乘法概念191
7.7.2幾種常見圖形的面積和形心
位置192
7.7.3應(yīng)用圖乘法時(shí)的幾個(gè)具體問題193
7.8靜定結(jié)構(gòu)由于支座位移和溫度變化
所引起的位移計(jì)算199
7.8.1支座位移時(shí)靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算199
7.8.2溫度變化時(shí)靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算201
思考題203
習(xí)題203
第8章壓桿穩(wěn)定206
8.1壓桿穩(wěn)定的概念206
8.2細(xì)長壓桿的臨界力208
8.2.1兩端鉸支時(shí)細(xì)長壓桿的臨界力208
8.2.2桿端為其他支承形式的細(xì)長
壓桿的臨界力209
8.3壓桿的臨界應(yīng)力211
8.3.1臨界應(yīng)力與柔度211
8.3.2歐拉公式的適用范圍211
8.3.3臨界應(yīng)力總圖212
8.4壓桿的穩(wěn)定計(jì)算214
8.5提高壓桿穩(wěn)定性的措施216
8.5.1增大折減系數(shù)φ值217
8.5.2提高材料的彈性模量217
思考題218
習(xí)題218
第9章平面體系的幾何組成分析220
9.1幾何組成分析的概念221
9.1.1幾何不變體系的概念221
9.1.2剛片、自由度、約束222
9.2平面幾何不變體系的組成規(guī)則224
9.2.1二元體概念及二元體規(guī)則224
9.2.2兩剛片規(guī)則224
9.2.3三剛片規(guī)則225
9.3瞬變體系和常變體系227
9.3.1瞬變體系227
9.3.2常變體系229
思考題232
習(xí)題232
第10章力法234
10.1超靜定結(jié)構(gòu)及超靜定次數(shù)235
10.1.1超靜定結(jié)構(gòu)235
10.1.2超靜定次數(shù)的確定235
10.2力法的基本原理237
10.2.1力法的基本概念237
10.2.2力法的基本思路237
10.2.3力法的解題步驟239
10.3力法計(jì)算常用超靜定結(jié)構(gòu)的方法240
10.3.1超靜定梁240
10.3.2超靜定剛架244
10.3.3超靜定排架246
10.3.4超靜定桁架247
10.3.5超靜定組合結(jié)構(gòu)248
10.4對稱性的利用250
10.4.1對稱性250
10.4.2取對稱的基本體系計(jì)算251
10.4.3取等代結(jié)構(gòu)計(jì)算251
10.5超靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化或支座移動(dòng)時(shí)
的計(jì)算252
10.5.1由于溫度變化引起超靜定結(jié)構(gòu)
內(nèi)力變化的計(jì)算252
10.5.2由于支座位移引起超靜定結(jié)構(gòu)
內(nèi)力變化的計(jì)算254
思考題258
習(xí)題258
第11章位移法266
11.1位移法的基本概念266
11.1.1力法與位移法的區(qū)別267
11.1.2位移法解題需解決的問題267
11.2等截面直桿的單元分析268
11.2.1位移法基本單跨梁268
11.2.2桿端力和桿端位移的正負(fù)
規(guī)定268
11.2.3等截面直桿的形常數(shù)268
11.2.4等截面直桿的載常數(shù)268
11.2.5等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程
（剛度方程）271
11.3位移法的基本原理272
11.3.1位移法的基本思路272
11.3.2位移法解題思路273
11.4對稱結(jié)構(gòu)的利用278
11.5超靜定結(jié)構(gòu)在支座位移和溫度改變
影響下的位移法內(nèi)力計(jì)算279
11.5.1由于支座位移引起的超靜定結(jié)構(gòu)
內(nèi)力變化的計(jì)算279
11.5.2由于溫度變化引起的內(nèi)力計(jì)算284
思考題287
習(xí)題287
第12章力矩分配法293
12.1力矩分配法的基本原理293
12.2力矩分配法的基本概念294
12.2.1彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)定294
12.2.2固端彎矩294
12.2.3轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S295
12.2.4分配彎矩與分配系數(shù)295
12.2.5傳遞彎矩與傳遞系數(shù)296
12.2.6桿端彎矩296
12.3力矩分配法的基本運(yùn)算296
12.3.1在結(jié)點(diǎn)集中力偶M作用下的
計(jì)算296
12.3.2在跨間荷載作用下的計(jì)算297
12.4力矩分配法計(jì)算多跨連續(xù)梁桿端
彎矩的步驟298
思考題301
習(xí)題301
附錄型鋼表307
參考文獻(xiàn)322