| 词条 | 结构力学 |
| 释义 | 结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。 结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法 ，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。 结构力学的任务研究在工程结构（所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。）在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。 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，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。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。 结构力学的发展简史人类在远古时代就开始制造各种器物，如弓箭、房屋、舟楫以及乐器等，这些都是简单的结构。随着社会的进步，人们对于结构设计的规律以及结构的强度和刚度逐渐有了认识，并且积累了经验，这表现在古代建筑的辉煌成就中，如埃及的金字塔，中国的万里长城、赵州安济桥、北京故宫等等。尽管在这些结构中隐含有力学的知识，但并没有形成一门学科。 就基本原理和方法而言，结构力学是与理论力学、材料力学同时发展起来的。所以结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。到19世纪初，由于工业的发展，人们开始设计各种大规模的工程结构，对于这些结构的设计，要作较精确的分析和计算。因此，工程结构的分析理论和分析方法开始独立出来，到19世纪中叶，结构力学开始成为一门独立的学科。 19世纪中期出现了许多结构力学的计算理论和方法。法国的纳维于1826年提出了求解静不定结构问题的一般方法。从19世纪30年代起，由于要在桥梁上通过火车，不仅需要考虑桥梁承受静载荷的问题，还必须考虑承受动载荷的问题，又由于桥梁跨度的增长，出现了金属桁架结构。 从1847年开始的数十年间，学者们应用图解法、解析法等来研究静定桁架结构的受力分析，这奠定了桁架理论的基础。1864年，英国的麦克斯韦创立单位载荷法和位移互等定理，并用单位载荷法求出桁架的位移，由此学者们终于得到了解静不定问题的方法。 基本理论建立后，在解决原有结构问题的同时，还不断发展新型结构及其相应的理论。19世纪末到20世纪初，学者们对船舶结构进行了大量的力学研究，并研究了可动载荷下的梁的动力学理论以及自由振动和受迫振动方面的问题。 20世纪初，航空工程的发展促进了对薄壁结构和加劲板壳的应力和变形分析，以及对稳定性问题的研究。同时桥梁和建筑开始大量使用钢筋混凝土材料，这就要求科学家们对钢架结构进行系统的研究，在1914年德国的本迪克森创立了转角位移法，用以解决刚架和连续梁等问题。后来，在20～30年代，对复杂的静不定杆系结构提出了一些简易计算方法，使一般的设计人员都可以掌握和使用了。 到了20世纪20年代，人们又提出了蜂窝夹层结构的设想。根据结构的“极限状态”这一概念，学者们得出了弹性地基上梁、板及刚架的设计计算新理论。对承受各种动载荷(特别是地震作用)的结构的力学问题，也在实验和理论方面做了许多研究工作。随着结构力学的发展，疲劳问题、断裂问题和复合材料结构问题先后进入结构力学的研究领域。 20世纪中叶，电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能，从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。 结构力学的学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。 结构静力学结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支，它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态，以及结构优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载荷，变化较慢的载荷，也可近似地看作静载荷。结构静力学是结构力学其他分支学科的基础。 结构动力学结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下，结构内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素，结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂的多。 结构稳定理论结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型结构，如细杆、薄板和薄壳。它们受压时，会在内部应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈)，即结构产生过大的变形，从而降低以至完全丧失承载能力。大变形还会影响结构设计的其他要求，例如影响飞行器的空气动力学性能。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。 结构断裂和疲劳理论结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹，裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏，也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。现在我们对断裂和疲劳的研究历史还不长，还不完善，但断裂和疲劳理论目前得发展很快。 在结构力学对于各种工程结构的理论和实验研究中，针对研究对象还形成了一些研究领域，这方面主要有杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三大类。整体结构是用整体原材料，经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的结构，它对某些边界条件问题特别适用，常用作变厚度结构。随着科学技术的不断进展，又涌现出许多新型结构，比如20世纪中期出现的夹层结构和复合材料结构。 结构力学的研究方法结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。在结构设计和研究中，这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。 使用分析就是在结构的使用过程中，对结构中出现的情况进行分析比较和总结，这是易行而又可靠的一种研究手段。使用分析对结构的评价和改进起着重要作用。新设计的结构也需要通过使用来检验性能。 实验研究能为鉴定结构提供重要依据，这也是检验和发展结构力学理论和计算方法的主要手段。实验研究分为三类：模型实验、真实结构部件实验、真实结构实验。例如，飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的碰撞实验等。 结构的力学实验通常要耗费较多的人力、物力和财力，因此只能有限度地进行，特别是在结构设计的初期阶段，一般多依靠对结构部件进行理论分析和计算。 在固体力学领域中，材料力学为结构力学的发展提供了必要的基本知识，弹性力学和塑性力学又是结构力学的理论基础，另外结构力学还与其它物理学科结合形成许多边缘学科，比如流体弹性力学等。 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，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与结构力学的研究有密切关系。 其它力学分支学科静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理论力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 主要物理学分支 物理学概览、力学、热学、光学、声学、电磁学、核物理学、固体物理学 1.图书信息书 名: 结构力学作 者：秦定龙 出版社： 中国电力出版社 出版时间： 2009-7-1 ISBN: 9787508389523 开本： 16开 定价: 39.80元 图书内容简介本书为高职高专水利水电类专业规划教材。 全书内容共九章。主要包括绪论、平面体系的几何组成分析、常用静定结构的内力分析、结构位移计算、用力法计算超静定结构、超静定拱结构的计算、用位移法计算超静定结构、用力矩分配法计算超静定结构、影响线及其应用。在本书的编写过程中。坚持“继承、改革、发展、创新”的八字方针，力求在阐明基本理论的基础上，简化繁杂的公式推证，增加经典成果的介绍，加强工程实例的阐述，突出工程实际的应用，并附有大量的复习思考题和习题。本书的教学参考学时为60～100学时。 本书可作为高职高专水利水电类、土建类各专业"结构力学"的教材。也可供其他专业的师生和工程技术人员参考。 图书目录结构力学（中国电力出版社） 序 前言 主要符号表 第一章 绪论 第一节 结构力学的研究对象和基本任务 第二节 杆系结构的计算简图 第三节 杆系结构的分类 第四节 荷载的分类和简化方法 第五节 叠加原理 第六节 结构力学在工程中的主要应用和学习方法 小结 复习思考题 习题 第二章 平面体系的几何组成分析 第一节 几何组成分析的概念和目的 第二节 平面体系自由度的概念 第三节 几何不变体系的组成规则 第四节 瞬变体系的概念 第五节 平面体系几何组成分析举例 第六节 静定与超静定结构的静力学特性和几何组成特性 小结 复习思考题 习题 第三章 常用静定结构的内力分析 第一节 多跨静定梁 第二节 静定平面刚架 第三节 静定平面桁架 第四节 静定三铰拱 小结 复习思考题 习题 第四章 结构位移计算 第一节 结构位移计算的概念和目的 第二节 功的概念·广义力与广义位移 第三节 变形体的虚功原理与结构位移计算的一般公式 第四节 静定结构在荷载作用下的位移计算 第五节 用图乘法计算结构的位移 第六节 温度改变引起的结构位移计算 第七节 结构在支座移动时引起的位移计算 第八节 弹性结构的几个互等定理 小结 复习思考题 习题 第五章 用力法计算超静定结构 第一节 超静定结构的概念和超静定次数的确定 第二节 力法的基本原理和力法典型方程 第三节 力法计算超静定结构基本步骤和经典举例 第四节 力法计算超静定结构实例 第五节 结构对称性的应用和对称结构的计算 第六节 支座移动和温度改变时的结构内力计算 第七节 超静定结构的位移计算 第八节 等截面单跨超静定梁的杆端内力 第九节 超静定结构内力计算成果的校核 第十节 超静定结构与静定结构的比较及其特性 小结 复习思考题 习题 第六章 超静定拱结构的计算 第一节 超静定拱结构概述 第二节 用力法计算两铰拱 第三节 弹性中心法的概念 第四节 用弹性中心法计算无铰拱实例 第五节 用总和法计算曲线形超静定结构 第六节 温度改变、混凝土收缩及支座移动引起的无铰拱内力计算 第七节 用弹性中心法计算圆管结构和矩形刚架的内力 小结 复习思考题 习题 第七章 用位移法计算超静定结构 第八章 用力矩分配法计算超静定结构 第九章 影响线及其应用 参考文献 2.图书信息作 者： 湖南大学结构力学教研室 编，洪范文 主编出 版 社： 高等教育出版社 出版时间： 2007-8-1 字 数： 630000 版 次： 5 页 数： 387 开 本： 16开 纸 张： 胶版纸 I S B N ： 9787040166941 包 装： 平装 所属分类： 图书 >> 自然科学 >> 力学 定价：29.20 编辑推荐本书是教育科学“十五”国家规划课题研究成果之一，是在第4版的基础上，根据教育部颁发的结构力学课程教学基本要求（多学时）及建设部颁发的注册结构工程师考试大纲修订而成。全书在保持积累了多年教材建设经验的基础上，力求突出自身特色，除强调结构力学基本原理和基本方法的论述与训练、注重综合归纳和思考讨论外，对所牵涉到的工程应用背景、结构定性分析和学生创新训练等方面，进行了有益的尝试与探讨。在内容选取上采取精简内容、突出重点等办法，将上、下两册合为一册，进行了相应的删减和增加，以适应不同地区、不同院校对工程力学课程的要求，满足高校应用型人才培养的要求。全书由静定结构、超静定结构、其他问题和专题等4篇共12章组成，既包括了必须修读的经典部分，又补充了可供选用的相关专题。本书按照少而精的原则，实现了与理论力学、材料力学课程的有机衔接。本书与湖南大学编写的其他两本《理论力学》（刘又文主编）和《材料力学》（傅依铭主编）教材成系配套。本书可作为普通高等学校土木工程、水利工程类专业本科生使用，也可供高职高专与成人高校师生及有关工程技术人员参考。 内容简介本书是在《结构力学》（第四版）和建筑力学第三分册《结构力学》（第三版）的基础上精心修订而成，全书主要内容由静定结构、超静定结构、结构分析其他问题和专题等4篇共12章组成。 本书涵盖了教育部高等学校非力学类专业力学基础课程教学指导分委员会通过的结构力学课程教学基本要求（A类）、建设部高等学校土木工程专业指导委员会制定的结构力学课程教学大纲和注册结构工程师考试大纲中的全部内容，既包括了必须修读的结构力学经典部分，又补充了可供选用的相关专题。 在积累多年教材建设经验的基础上，本书力求突出自身特色，除强调结构力学基本理论和基本知识的论述、基本能力的训练，注重综合归纳和思考讨论外，对所牵涉到的工程应用背景、结构定性分析和学生创新训练等方面，进行了有益的尝试与探讨。本书注意保持内容选材适当、叙述深入浅出，注重联系实际的传统优势，努力适应当前教学改革的要求。 本书司作为高等学校土建、水利类等本科专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。 作者简介洪范文，武汉水利电力学院(现武汉大学)1967年本科毕业，1981年研究生毕业，工学硕士。现为湖南大学土木工程学院教授，国家注册监理工程师。历任湖南大学出版社社长、教务处处长和教育部工科力学基础课程教学指导委员会委员。 毕业后从事土木水利工程的设计研究和工程实践工作。1982年进入湖南大学后，从事结构力学和计算分析方面的教学与研究工作，长期为本科生和硕士生讲授结构力学、弹性力学、工程结构优化和结构程序设计等课程，治学态度严谨，教学效果优良。先后发表学术论文十余篇，出版结构力学教材和其他署作4本。1998年获机械工业部科技进步三等奖，2001年获湖南省教学成果一等奖，2003年获湖南省教学管理先进工作者。 目录本书符号表说明 主要符号表 第一章 绪论 第二章 体系几何组成分析 第1篇 静定结构 第三章 静定结构内力分析 第四章 虚功原理和结构位移计算 第2篇 超静定结构 第五章 力法 第六章 位移法和力矩分配法 第3篇 结构分析其他问题 第七章 影响线及其应用 第八章 矩阵位移法 第九章 计算简图选取和结构简化分析 第4篇 专题 第十章 结构动力分析 第十一章 结构稳定分析 第十二章 结构塑性分析 附录A 平面刚架分析程序 附录B 索引 主要参考文献 Synopsis Contents 主编简介 3图书信息结构力学（I） 书号： 19638 ISBN： 7-111-19638-4 作者： 萧允徽 张来仪 印次： 1-3 责编： 季顺利 开本： 横A4 字数： 所属丛书： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 装订： 平 出版日期： 2010-05-06内容简介 本书系普通高等教育“十一五”国家级规划教材，内容符合教育部审定的“结构力学课程教学基本要求”。 全书分I、II两册。 I册共11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。 本书坚持“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。 本书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。 4图书信息书名:结构力学.Ⅱ ISBN:704014481 作者:王焕定 出版社:高等教育出版社 定价:22.6 页数:0 出版日期:2004-1-1 版次:1 开本:23cm 包装:平装 简介:本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材,在第1版(教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果和教育部面向21世纪课程教材和教育部工科力学“九五”规划教材)的基础上修订而成,并保留了第1版的体系和特色。? 全书分(I)、(II)两册。第(I)册为结构静力分析篇,共7章,包括现有各结构力学中的经典内容;第(II)册为结构计算机分析篇和结构动力分析篇,共10章。 本书也是《结构力学》立体化教学包的主教材,与本书配套的有《结构力学电子教案 》(光盘)(已出版)、《结构力学网络课程》(光盘)(已出版)。 本书可作为高等学校土木工程、交通工程、水利水电工程和力学等各专业的教材,也可作为工程技术人员的参考书,本书第(I)册还可作为非结构类等专业和各层次有关土木类等专业的教材。 目录: 目 录? 结构计算机分析篇 第 1 章 虚位移原理、势能原理及其应用 3 § 1-1 〖WB〗弹性力学的基本方程及其矩 阵表示 3 1-1-1 平衡(运动)微分方程 4 1-1-2 小变形的几何方程(位移-应变关系) 5 1-1-3 边界条件(边界处平衡和协调条件) 6 1-1-4 线弹性体的物理方程(本构关系) 7 1-1-5 物理量的矩阵表示 9 1-1-6 弹性力学基本方程的矩阵表示 10 § 1-2 外力总虚功的计算 10 1-2-1 内部微元体上的外力总虚功 10 1-2-2 边界微元体上的外力总虚功 12 1-2-3 虚位移时变形体的外力虚功 13 § 1-3 变形体虚位移原理的表述和证明13 1-3-1 变形体虚功原理有关内容的回顾 13 1-3-2 变形体虚位移原理的表述 13 1-3-3 变形体虚位移原理必要性的证明 14 1-3-4 变形体虚位移原理充分性的证明 15 1-3-5 几点说明 16 § 1-4 势能原理 17 1-4-1 预备知识 17 1-4-2 最小势能原理 17 1-4-3 几点说明 18 § 1-5 势能原理与位移法 19 1-5-1 由势能原理导出位移法方程 19 1-5-2 能量法应用举例 20 § 1-6 里兹法 23 1-6-1 用虚位移原理求解 24 1-6-2 用势能原理求解 25 § 1-7 结论与讨论 27 1-7-1 结论 27 1-7-2 讨论 27 思考题 28 习 题 28 第 2 章 杆系结构单元分析 30 § 2-1 引言 30 2-1-1 杆系结构虚位移原理虚功方程 30 2-1-2 杆系结构总势能表达式 32 2-1-3 几点说明 33 § 2-2 平面杆系结构单元分析34 2-2-1 拉(压)杆单元 34 2-2-2 扭转杆单元 37 2-2-3 只计弯曲的杆单元 39 2-2-4 考虑轴向变形的弯曲单元——平面自由式单元42 2-2-5 有约束的单元 44 2-2-6 考虑剪切时的自由式单元 45 2-2-7 有刚域单元 48 § 2-3 空间杆系结构单元分析 50 2-3-1 交叉梁单元 51 2-3-2 空间桁架单元 52 2-3-3 空间刚架单元 53 § 2-4 杆系结构单元刚度矩阵子程序 54 2-4-1 一些公共的自定义部分 55 2-4-2 单元刚度矩阵子程序(局部坐标系)源程序55 § 2-5 结论与讨论58 2-5-1 一些结论 58 2-5-2 几点讨论 59 思考题 60 习 题 61 第 3 章 杆系结构的整体分析 64 § 3-1 结构整体刚度方程64 3-1-1 用势能原理进行结构整体分析 65 3-1-2 直接刚度法集装规则的推证67 § 3-2 整体分析的物理实质69 § 3-3 边界条件处理的补充70 3-3-1 对单元进行处理，用先处理法集成整体刚度方程71 ????3-3-2 对整体刚度矩阵进行处理72 § 3-4 杆系结构静力分析程序简要说明74 § 3-5 结论和讨论 75 3-5-1 一些结论 75 3-5-2 几点讨论 75 思考题 76 习 题 76 第 4 章 分支点稳定及极限荷载有限元分析简介78 § 4-1 平面刚架分支点稳定有限元分析78 4-1-1 压杆单元的刚度方程 78 4-1-2 刚架分支点稳定计算 81 4-1-3 一种特征值问题解法——幂法 81 4-1-4 刚架分支点稳定算例 82 § 4-2 刚架极限荷载有限单元分析83 4-2-1 增量变刚度法 84 4-2-2 单元刚度矩阵的修正 84 4-2-3 增量变刚度法确定刚架极限荷载的计算过程及算例86 § 4-3 结论与讨论92 思考题 92 习 题 92 第 5 章 平面问题有限元分析 94 § 5-1 引言 94 5-1-1 结构离散化 94 5-1-2 平面问题的总势能表达式 95 § 5-2 常应变三角形单元95 5-2-1 单元结点位移和结点力 96 5-2-2 用面积坐标建立单元位移场 96 5-2-3 基于势能原理的单元分析 100 5-2-4 几点结论 103 5-2-5 计算实例 104 5-2-6 收敛准则 105 § 5-3 矩形双线性单元105 5-3-1 用正则坐标建立单元位移场 106 5-3-2 应变和应力矩阵 108 5-3-3 单元刚度矩阵和单元等效荷载列阵 108 5-3-4 计算结果整理 109 5-3-5 计算实例 110 § 5-4 平面问题计算程序PSTE的简要说明 111 § 5-5 平面等参数单元114 5-5-1 基本概念 114 5-5-2 几种常用单元描述和位移模式 118 5-5-3 等参元单元特性分析 122 5-5-4 数值积分 126 5-5-5 作等参元分析时的注意事项 129 5-5-6 计算实例 130 5-5-7 二维和三维弹性分析计算程序简要说明 130 § 5-6 Wilson非协调元131 5-6-1 双线性单元计算纯弯曲问题的误差 131 5-6-2 Wilson非协调元 131 5-6-3 〗Wilson非协调元的收敛性 133 § 5-7 结论与讨论 133 5-7-1 几点结论 133 5-7-2 几点讨论 134 思考题 134 习 题 135 结构动力分析篇 第 6 章 概 述 138 § 6-1 动荷载及其分类138 6-1-1 动荷载的定义 138 6-1-2 动荷载的分类 138 § 6-2 结构动力学的任务和研究内容140 6-2-1 结构动力学与结构静力学的对比 140 6-2-2 结构动力学的任务 141 6-2-3 结构动力学的研究内容 141 § 6-3 结构动力分析中体系的自由度142 6-3-1 动力分析中体系的自由度 142 6-3-2 体系自由度的简化 142 6-3-3 体系自由度的确定 144 § 6-4 结构的动力特性144 6-4-1 结构的自振频率 145 6-4-2 结构的振型 145 6-4-3 结构的阻尼 146 § 6-5 建立结构体系运动方程的一般方法 146 § 6-6 体系运动方程建立举例147 6-6-1 单自由度体系运动方程举例 148 6-6-2 两个自由度体系运动方程举例 153 § 6-7 多自由度体系运动方程的一般形式 160 6-7-1 运动方程一般形式 160 6-7-2 用刚度法和柔度法建立体系运动方程的具体步骤161 6-7-3 多自由度体系运动方程举例 162 § 6-8 结论与讨论164 6-8-1 结论 164 6-8-2 几点讨论 165 思考题 166 习 题 166 第 7 章 单自由度体系的振动分析 170 § 7-1 单自由度体系自由振动分析的回顾 和扩展 170 7-1-1 自由振动分析主要内容的回顾 170 7-1-2 确定体系阻尼比的一种方法 172 § 7-2 单自由度体系的受迫振动173 7-2-1 单自由度体系受迫振动的一般解 173 7-2-2 几种常见荷载作用下的动力响应分析 175 § 7-3 单自由度非线性体系的响应分析 184 7-3-1 非线性运动的增量方程 184 7-3-2 线加速度法解非线性问题 185 7-3-3 程序计算结果举例 187 § 7-4 结论与讨论188 7-4-1 结论 188 7-4-2 讨论 189 思考题 190 习 题 191 第 8 章 多自由度体系的振动分析 193 § 8-1 无阻尼多自由度体系的自由振动193 8-1-1 两自由度体系运动方程的特解和通解 194 8-1-2 两自由度体系的频率和振型 195 8-1-3 两自由度体系频率和振型计算举例 197 8-1-4 多自由度体系的振型和频率 199 8-1-5 多自由度体系自由振动的通解 203 § 8-2 多自由度体系振型的正交性204 8-2-1 正交的概念 204 8-2-2 振型向量的正交性 204 8-2-3 关于振型正交性的物理解释 205 8-2-4 振型正交性的利用 205 8-2-5 多自由度体系振型正交性应用举例 207 § 8-3 多自由度体系的受迫振动209 8-3-1 简谐荷载作用下的无阻尼受迫振动分析 209 8-3-2 无阻尼体系在任意荷载作用下的受迫振动分析211 8-3-3 无阻尼结构的动内力计算 214 8-3-4 有阻尼受迫振动分析 216 8-3-5 有关阻尼矩阵的补充说明 217 § 8-4 杆系结构有限元动力分析218 8-4-1 基本原理 218 8-4-2 杆件单元的单元运动方程及结构运动方程的建立219 § 8-5 多自由度体系的逐步积分方法 223 8-5-1 线加速度法 223 8-5-2 Wilson- θ法 224 8-5-3 Newmark- β法 226 § 8-6 结论与讨论 227 8-6-1 结论 227 8-6-2 讨论 228 思考题 229 习 题 230 第 9 章 频率和振型的实用计算方法 233 § 9-1 能量法 233 9-1-1 单自由度体系 233 9-1-2 多自由度体系 234 9-1-3 无限自由度体系237 9-1-4 瑞利比 239 § 9-2 迭代法求频率和振型240 9-2-1 计算第一振型和频率 240 9-2-2 迭代法求高阶振型和频率 242 9-2-3 迭代法算例 243 § 9-3 瑞利-里兹法 245 9-3-1 瑞利比的特性 245 9-3-2 瑞利-里兹法的内容 245 9-3-3 瑞利-里兹法的步骤 247 § 9-4 子空间迭代法247 9-4-1 子空间迭代法基本思路 248 9-4-2 多自由度体系瑞利-里兹法的矩阵表达式 248 9-4-3 子空间迭代法的内容 250 9-4-4 子空间迭代法算例 252 § 9-5 几点结论 254 思考题 255 习 题 255 第 10 章 结构的地震响应分析及振动控制概述 257 § 10-1 地震作用与地震作用理论概述257 10-1-1 地震作用 257 10-1-2 地震作用理论 258 § 10-2 单自由度体系的地震作用分析259 10-2-1 地震作用下结构的运动方程 259 10-2-2 地震作用反应谱理论的基本假定 260 10-2-3 地震作用分析 261 § 10-3 地震反应谱 262 10-3-1 相对位移、相对速度和绝对加速度反应谱 263 10-3-2 三种反应谱间的关系 265 10-3-3 地震反应谱的标准化 265 10-3-4 抗震设计反应谱 268 § 10-4 多自由度线性体系地震响应分析 269 10-4-1 振型分解法解多自由度体系地震响应 269 10-4-2 线性多自由度体系的地震作用——振型分解反应谱法270 10-4-3 关于振型组合问题 271 § 10-5 结构对策的发展和结构振动控制的概念 273 10-5-1 结构对策的发展 274 10-5-2 结构振动控制的概念 275 § 10-6 结构被动控制概述275 10-6-1 基底隔震 276 10-6-2 耗能装置 277 10-6-3 利用吸振原理设计的减震装置 280 § 10-7 结构主动控制概述 282 10-7-1 主动控制系统的构成和分类 282 10-7-2 AMD受控系统运动方程与状态方程 283 10-7-3 主动控制常用控制算法简要说明 284 10-7-4 主动控制试验 285 § 10-8 几点结论 286 思考题 287 索 引 288 作者简介 294 5图书信息图书信息书名：结构力学（多学时） ISBN：9787302133315 作者：王焕定等 定价：33元 出版日期：2006-8-1 出版社：清华大学出版社 图书简介本教材适合应用型多学时的结构力学课程。与同类教材相比有如下特点： 注意与先修课程的平滑过渡；注重贯穿课程中的分析方法和基本理论及其在各种结构中的应用，主线清晰；例题力求一题多解，深化基本概念；注意手算与电算的结合；注意启发式编写，为学生独立思考留了适当的空间。全书除绪论外共分9章：体系的几何组成分析，静定结构受力分析，静定结构位移计算，力法，位移法，影响线及其应用，矩阵位移法，结构动力计算，结构稳定及极限荷载计算的基本知识。 与本书配套的还有学生学习用书——《结构力学学习指导》，教师教学用书——《结构力学教师用书》，以及供教师课堂教学使用的多媒体课件——《结构力学电子教案》。 本书可作为高等学校土木、交通、水利等专业的结构力学教材，也可作为专升本、本科自考和相关专业工程技术人员的参考书。 前言本套《结构力学》教材适应应用型多学时结构力学课程的需要，在保证教育部颁布的基本要求前提下，突出了应用型人才的培养需要。因此，尽量在注重基本概念、注重能力培养、注重一题多解上下工夫，希望能通过突出基本理论和分析方法的反复讲解，加深学生对基本概念的理解和解题方法的掌握。 本套教材包括主教材——《结构力学》，学生学习用书——《结构力学学习指导》，教师教学用书——《结构力学教师用书》，以及供教师课堂教学使用的多媒体课件——《结构力学电子教案》。 本书是结构力学主教材。为了与前修课程理论力学和材料力学的“平滑”连接，适当回顾了前修课程的相关内容。这些内容可以使读者了解前修内容与结构力学的学习关系密切，要切实掌握结构力学知识，就必须很好地掌握这些前修课程内容。 全书除绪论外，共分9章：体系的几何组成分析，静定结构受力分析，静定结构位移计算，力法，位移法，影响线及其应用，矩阵位移法，结构动力计算，结构稳定及极限荷载计算的基本知识。全书所需教学时数大约为90～100学时。本书可作为高等学校土木、交通、水利等专业的结构力学教材，也可作为专升本、本科自考和相关专业工程技术人员的参考书。 为了便于读者学习，与本书配套出版的学生学习用书——《结构力学学习指导》，内容包括每章的学习目的、基本要求、解题分析步骤、易出错的地方、思考题参考答案、附加例题和学习建议等。 对使用本书的教师，提供了供课堂使用的《结构力学电子教案》，包含如下内容：与本书配套的（PowerPiont）电子教案（含部分小程序）、供学生操练和自我测试的教学辅助软件及教学计算程序等。另外与本书配套出版的教师用书——《结构力学教师用书》，内容包括本书习题全解、一些补充材料等。希望上述内容能为教师的教学提供方便。 本书的部分内容取自编者与张金生、张永山、王伟合作完成的“十五”教材《结构力学》，为此特向上述诸位表示谢意！结构力学?前言? 目录绪论1 0.1结构力学的研究对象和研究内容1 0.2一些工程结构实例与计算简图3 0.3学习建议6 第1章体系的几何组成分析9 1.1基本概念9 1.2静定结构的组成规则13 1.3结论与讨论22 思考题23 习题24 第2章静定结构受力分析27 2.1弹性杆内力分析回顾27 2.2静定结构的内力分析方法29 2.3桁架受力分析32 2.4三铰拱受力分析50 2.5多跨静定梁受力分析59 2.6静定刚架受力分析65 2.7静定组合结构受力分析73 2.8静定结构性质78 2.9结论与讨论80 思考题81 习题82 第3章静定结构位移计算91 3.1基本概念91 3.2荷载下位移计算公式95 3.3荷载下位移计算举例100 3.4其他外因下的位移计算107 3.5互等定理114 3.6结论与讨论117 思考题118 习题120 第4章力法125 4.1基本概念125 4.2力法解荷载作用下的超静定结构131 4.3力法解其他外因作用下的超静定结构149 4.4超静定结构的位移计算和计算结果的校核155 4.5结论与讨论160 思考题161 习题162 第5章位移法167 5.1基本概念167 5.2位移法解超静定结构177 5.3无侧移结构的弯矩分配法192 5.4超静定结构特性203 5.5结论与讨论203 思考题204 习题205 第6章影响线及其应用211 6.1基本概念211 6.2静力法作影响线212 6.3机动法作影响线220 6.4影响线的应用224 6.5结论与讨论235 思考题236 习题237 第7章矩阵位移法243 7.1概述243 7.2单元刚度方程246 7.3单元分析子程序252 7.4坐标转换问题257 7.5整体分析265 7.6结构刚度和综合荷载元素速算法及单元内力计算279 7.7计算机分析286 7.8结论与讨论290 思考题293 习题293 第8章结构动力计算297 8.1动力计算概要297 8.2动力体系运动方程的建立302 8.3单自由度体系自由振动分析的回顾和扩展315 8.4单自由度体系的受迫振动320 8.5两自由度体系的振动分析329 8.6多自由度体系的振动分析342 8.7频率和振型的实用计算方法350 8.8结论与讨论358 思考题362 习题364 第9章结构稳定及极限荷载计算的基本知识369 9.1两类稳定问题概述369 9.2两类稳定问题分析的方法及简例372 9.3结构的极限荷载380 9.4极限平衡法及比例加载时极限荷载的一些定理383 9.5结论与讨论388 思考题389 习题389 索引392 参考文献398 6图书信息图书信息书名：结构力学 ISBN：9787302092070 作者：王焕定 定价：19元 出版日期：2004-9-1 出版社：清华大学出版社 图书简介本书选材适合中少学时的结构力学课程。与同类教材相比有如下特点：注意了与先修课程的平滑过渡；尽可能适合各种接受能力的读者学习；精选了经典内容，注意了手算内容和电算的结合；注意启发式教学，为学生独立思考留下了适当的空间。全书共分七章；体系的几何组成分析，静定结构受力分析，静定结构位移计算、力法、位移法、影响线及其应用，矩阵位移法。 本书可供普通高校、高职、高专的土木、交通、水利等专业作为教材，也可供相关专业的专升本、自学考试读者和工程技术人员使用。 前言本套《结构力学》教材是适应中少学时结构力学课程教学的需要，在保证教育部颁布的基本要求前提下，用较少的时间教授结构力学的基本内容，因此尽量在注重基本概念、注重能力培养、考虑学时压缩的实际情况方面下功夫，希望能够既节省授课学时，又不降低课程的基本要求。 本套教材包括主教材——《结构力学》，学生学习指导书——《结构力学学习指导》，教师教学参考书——《结构力学教师用书》（习题详细解答）和供课堂教学使用的《结构力学电子教案》。 本书是结构力学主教材。为了与前修课程理论力学和材料力学的“平滑”连接，适当回顾了前修课程的相关内容，但对初学结构力学的读者，也许还嫌不够。这些安排至少可使读者了解前修内容与结构力学的学习关系密切，要切实掌握结构力学知识，就必须很好地掌握这些前修课程内容。 全书除绪论外，共分7章：体系的几何组成分析，静定结构受力分析，静定结构位移计算，力法，位移法，影响线及其应用，矩阵位移法。全书定位在中少学时的教学安排，内容大约按50学时左右选取。因此，对少于此学时的使用者，可酌情删减部分内容。例如可以不选第6章、第7章内容，或不选第7章内容等。本书可作为中少学时各专业学习结构力学的教材或参考书，也可作为专升本，自学考试等的学习材料。 为便于读者学习，与本书配套出版学生学习用书——《结构力学学习指导》，内容包括每章的学习目的、基本要求、解题分析步骤、易出错的地方、思考题及参考答案、附加例题和学习建议等。 对使用本书的教师，提供了供课堂教学使用的《结构力学电子教案》，包含如下内容：与本书配套的（PowerPoint）电子教案（含部分小程序）、供学生操练和自我测试的教学辅助软件及教学计算程序等。另外，与本书配套出版教师教学用书——《结构力学教师用书》，内容包括本书习题的全解、一些补充材料等。希望上述内容，能为教师的教学提供方便。 本书的部分内容取自编者与张金生、张永山、王伟合作完成的“十五”教材《结构力学Ⅰ》，为此特向上述诸位深表谢意！ 作者 2004年7月于哈尔滨工业大学土木学院 目录绪论1 0.1结构力学的研究对象和研究内容1 0.2一些工程结构实例与计算简图2 0.3学习建议7 第1章体系的几何组成分析9 1.1基本概念9 1.2静定结构的组成规则14 思考题19 习题19 第2章静定结构受力分析21 2.1弹性杆内力分析回顾21 2.2静定结构的内力分析方法23 2.3桁架受力分析26 2.4三铰拱受力分析35 2.5静定梁受力分析39 2.6静定刚架受力分析42 2.7静定组合结构受力分析47 2.8静定结构性质49 思考题51 习题51 第3章静定结构位移计算57 3.1基本概念57 3.2荷载下位移计算公式61 3.3荷载下位移计算举例64 3.4其他外因下的位移计算72 3.5互等定理76 思考题79 习题80 第4章力法85 4.1基本概念85 4.2荷载下超静定结构计算90 4.3其他外因下超静定梁计算104 4.4超静定结构位移计算108 思考题109 习题110 第5章位移法115 5.1基本概念115 5.2位移法解超静定结构124 5.3无侧移结构的弯矩分配法132 思考题139 习题140 第6章影响线及其应用143 6.1基本概念143 6.2静力法作影响线144 6.3机动法作影响线150 6.4影响线的应用154 思考题163 习题164 第7章矩阵位移法167 7.1基本概念167 7.2单元分析170 7.3整体分析177 7.4计算机分析192 思考题208 习题209 索引211 参考文献214 |