结构力学(第三版)

结构力学课程是土木工程专业*重要的核心学科基础课。本书是作者多年结构力学课程教学经验总结，具有鲜明的特色，自出版以来，受到了广泛的好评，以本书为基础的华中科技大学“结构力学”课程则被评为*一流本科课程（线上）。本书是在第二版的基础上修订而成的。此版保持了第二版的体系和风格，并坚持论述严谨、重点突出、理论联系实践、深入浅出的原则。本次修订对全书内容和形式做了大幅调整，具体如下：（1） 对书中一些错误之处进行了修订，力求准确。（2） 对每章的习题进行了优化，使其更符合课程教学内容的安排。（3） 每章增加了思考题，便于读者开展自主学习。（4） 加强了数字化建设，增加了大量电子教学资源。（5） 调整了文字配色，并通过正文和例题的字体区分、关键词的凸显等来增强可读性。（6） 增加了主要符号表、参考文献和附录（平面杆系结构矩阵位移法PYTHON程序）。本书层次结构保持不变，仍分为11章，其中第1～9章主要介绍静定结构与超静定结构在静荷载作用下的内力和位移计算方法，第10章介绍结构在动荷载作用下的计算问题，第11章介绍结构的稳定计算问题。本书配有丰富的电子教学资源，主要为课程知识点的讲解视频，同时，还提供了电子课件和习题参考答案，供教师使用。另外，通过数字资源的形式将单一知识点发散到单一思政元素，践行“课程思政”理念。以上电子教学资源读者均可通过扫描书中的二维码来免费使用。其中MOOC视频还可登录“中国大学 MOOC”平台（https：／／www．icourse163．org／course／HUST1206623840）学习。本书重点突出，言简意赅，并将要点贯穿全书；例题讲解详细，举一反三，循序渐进，覆盖面广，既有常规的练习题，又有结合工程实际的大作业。本书可作为普通高等学校土木工程、力学、水利工程等专业的本科教学用书，也可供工程技术人员参考。全书由龙晓鸿、李黎主编，江宜城、樊剑参加了相关章节的编写工作。本书得到了华中科技大学本科生院教材出版基金的资助，也得到了华中科技大学土木与水利工程学院建筑工程系的大力支持。日本工程院院士、日本名城大学葛汉彬教授，清华大学潘鹏教授，东南大学王浩教授、浙江大学黄铭枫教授审阅了全书，并提出了宝贵的修改意见，在此致以衷心的感谢！全书虽经修订，但因水平所限，难免还会存在缺点和疏漏之处，敬请读者批评指正。编者2023年1月

全书共11章，主要内容包括结构的几何构造分析、静定结构的内力计算、静定结构的影响线、静定结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法和近似法、矩阵位移法、结构动力学等。本书基础理论阐述重点突出，言简意赅，并将要点贯穿全书；例题讲解详细，举一反三，循序渐进，覆盖面广，既有常规的练习题，又有结合工程实际的大作业。本书可作为普通高等学校土木工程专业的教材，也可作为该专业学生考研的参考书。本书可作为土木大类专业（工程管理、建筑学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程专业等）本科生结构力学的教材。

主要从事桥梁结构抗震和减（隔）震、工程结构的理论建模与计算机仿真和地下结构抗震减灾等方面的研究工作。主持或参与*、省部级和地方项目20余项，其中包括国家自然科学基金面上项目5项、国家重点研发计划2项。在国际国内权威期刊、国际国内学术会议上共发表论文70余篇，参编教材1部，参考书3本。获湖北省科技进步一等奖3次，中国公路学会科技进步一等奖1次。

第1章绪论(1)

1.1结构力学的主要内容和教学要求(1)

1.2结构的计算简图(2)

1.3荷载的类型(7)

1.4结构的形式(7)

思考题(9)

第2章结构的几何构造分析(10)

2.1几何构造分析的几个概念(10)

2.2几何不变体系的组成规律(12)

2.3几何构造分析方法(14)

2.4瞬变体系(16)

2.5几何构造分析举例(19)

2.6平面杆件体系的计算自由度(23)

思考题(25)

习题(26)

第3章静定结构的内力计算(30)

3.1梁内力计算(30)

3.2用区段叠加法画简支梁的弯矩图(33)

3.3斜梁(35)

3.4多跨静定梁(38)

3.5静定刚架(44)

3.6桁架(55)

3.7组合结构(63)

3.8三铰拱(67)

3.9静定结构的特性(77)

思考题(82)

习题(83)

第4章静定结构的影响线(92)

4.1移动荷载和影响线的概念(92)

4.2用静力法作单跨静定梁影响线(93)

4.3多跨静定梁的影响线(97)

4.4间接荷载作用下的影响线(99)

4.5静定桁架的影响线(103)

4.6用机动法作影响线(106)

4.7组合结构的影响线(109)

4.8三铰拱的影响线(111)

4.9影响线的应用(112)

4.10简支梁的包络图和绝对最大弯矩(118)

4.11讨论(122)

思考题(127)

习题(127)

第5章静定结构的位移计算(132)

5.1位移计算概述(132)

5.2支座移动造成的位移计算(134)

5.3力的虚设方法(136)

5.4制造误差造成的位移计算(137)

5.5温度作用时的位移计算(139)

5.6荷载作用下的位移计算(141)

5.7用图乘法计算受弯结构的位移(146)

5.8线性变形体系的互等定理(152)

思考题(155)

习题(155)

第6章力法(159)

6.1概述(159)

6.2力法的基本概念(164)

6.3力法的典型方程(167)

6.4各种超静定结构的计算(169)

6.5对称结构的计算(178)

6.6超静定拱(183)

6.7支座移动、温度变化时内力的计算(188)

6.8具有弹性支座结构的内力计算(191)

6.9超静定结构的位移计算(192)

6.10超静定结构计算的校核(195)

6.11特殊问题的讨论(197)

思考题(201)

习题(202)

第7章位移法(208)

7.1位移法概述(208)

7.2位移法未知量的确定(209)

7.3杆端力与杆端位移的关系(212)

7.4利用平衡条件建立位移法方程(218)

7.5结点截面平衡法应用举例(220)

7.6基本体系和典型方程法(226)

7.7对称性的利用(235)

7.8其他各种情况的处理(239)

7.9讨论(244)

思考题(252)

习题(253)

第8章力矩分配法和近似法(258)

8.1力矩分配法的基本概念(258)

8.2单结点的力矩分配法(261)

8.3多结点力矩分配法(264)

8.4无剪力分配法(269)

8.5讨论(270)

8.6近似法(273)

8.7超静定结构的影响线(285)

8.8连续梁的内力包络图(290)

思考题(292)

习题(292)

第9章矩阵位移法(296)

9.1概述(296)

9.2单元划分及结点编号(298)

9.3局部坐标系下的单元刚度矩阵方程(303)

9.4整体坐标系下的单元刚度方程(307)

9.5连续梁的整体刚度矩阵(311)

9.6刚架的整体刚度矩阵(314)

9.7荷载列阵(317)

9.8刚架内力的计算步骤和算例(324)

9.9忽略轴向变形时刚架的整体分析(328)

9.10桁架结构内力的计算步骤和算例(330)

9.11其他结构内力的计算(332)

思考题(344)

习题(344)

第10章结构的动力计算(349)

10.1概述(349)

10.2动力自由度(351)

10.3单自由度体系的自由振动(355)

10.4单自由度体系的强迫振动(366)

10.5两个自由度体系的自由振动(380)

10.6两自由度体系在简谐荷载下的强迫振动(391)

10.7多自由度体系的自由振动(397)

10.8多自由度体系的强迫振动(405)

10.9自振频率的近似算法(410)

思考题(415)

习题(416)

第11章结构的稳定计算(424)

11.1概述(424)

11.2轴心受压杆件的稳定——静力法(427)

11.3轴心受压杆件的稳定——能量法(434)

11.4偏心受压直杆的稳定(438)

11.5剪力对临界荷载的影响(439)

11.6组合压杆的稳定(441)

11.7刚架的稳定——矩阵位移法(444)

11.8讨论(450)

思考题(453)

习题(453)

附录A专业术语索引(457)

附录B主要符号表(460)

附录C平面杆系结构矩阵位移法PYTHON程序(462)

参考文献(465) 

全书共11章，主要内容包括结构的几何构造分析、静定结构的内力计算、静定结构的影响线、静定结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法和近似法、矩阵位移法、结构动力学等。本书基础理论阐述重点突出，言简意赅，并将要点贯穿全书；例题讲解详细，举一反三，循序渐进，覆盖面广，既有常规的练习题，又有结合工程实际的大作业。本书可作为普通高等学校土木工程专业的教材，也可作为该专业学生考研的参考书。本书可作为土木大类专业（工程管理、建筑学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程专业等）本科生结构力学的教材。

主要从事桥梁结构抗震和减（隔）震、工程结构的理论建模与计算机仿真和地下结构抗震减灾等方面的研究工作。主持或参与*、省部级和地方项目20余项，其中包括国家自然科学基金面上项目5项、国家重点研发计划2项。在国际国内权威期刊、国际国内学术会议上共发表论文70余篇，参编教材1部，参考书3本。获湖北省科技进步一等奖3次，中国公路学会科技进步一等奖1次。