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目 录1

第一章静不定结构分析介绍1

1-1引言1

1-2静不定性1

1-3不定次数的表达式6

23-11小结 467

1-5动不定性9

1-4静不定结构分析的一般方法9

1-6叠加原理12

1-7小结14

习题14

第二章分析的力法17

2-1引言17

2-2方法说明17

2-3柔度矩阵18

2-4各种不同加载的分析20

2-41节点处位移的效应：外界的效应21

2-42坐标处位移的效应22

2-5三力矩方程27

2-6小结30

习题30

第三章分析的位移法33

3-1引言33

3-2方法说明33

3-3刚度矩阵36

3-4各种不同加载的分析44

3-5外界效应的分析45

3-6坐标处位移的效应48

3-7小结49

习题49

第四章柔度矩阵和刚度矩阵52

4-1引言52

4-2柔度矩阵与刚度矩阵之间的关系52

4-3力法或位移法的选择54

4-4棱柱形梁的刚度矩阵57

4-5刚度矩阵的缩聚58

4-6柔度矩阵和刚度矩阵的特性60

4-7小结62

习题62

第五章应变能和虚功65

5-1引言65

5-2位移的几何形状65

5-3应变能67

5-32由于弯矩产生的应变能70

5-31由于轴向力产生的应变能70

5-33由于剪力产生的应变能72

5-34由于扭矩产生的应变能72

5-35总应变能73

5-4余能和余功73

5-5虚功原理74

5-6单位荷载定理和单位位移定理75

5-7虚功变换76

5-8小结78

第六章虚功法及其对桁架的应用79

6-1引言79

6-2用虚功进行位移求算79

6-3静不定结构的位移80

6-4借虚功法求算位移时其积分的计算82

6-5桁架挠度84

6-6应用矩阵代数求桁架的挠度86

6-7小结88

习题88

7-1引言90

7-2等效节点荷载90

第七章虚功法的进一步应用90

7-3梁和框架的挠度91

7-4应用矩阵代数求梁和框架的挠度97

7-5装配结构的柔度矩阵102

7-6小结104

习题104

第八章重要的能量定理106

8-1引言106

8-2毕特和马克斯威尔定理106

8-3毕特定理对于力和位移的变换的应用107

8-4刚度矩阵的变换和柔度矩阵的变换111

8-5装配结构的刚度矩阵113

8-6恩塞尔协调定理115

8-7卡斯提格里阿诺协调定理117

8-8借余能计算位移118

8-9卡斯提格里阿诺定理118

8-10势能120

8-11小结122

习题122

第九章用特殊方法求弹性结构的位移125

9-1引言125

9-2图解确定平面桁架的挠度125

9-3梁弯曲时的挠度微分方程127

9-4力矩－面积定理129

9-5弹性荷重法131

9-51等效集中荷载134

9-6有限差分法137

9-7借传里叶级数表示挠度138

9-8借带有不定参数的级数表示挠度140

9-9小结144

习题145

第十章力法的应用：柱比法149

10-1引言149

10-2弹性中心和比拟柱149

10-21非对称构架153

10-3放松结构的选择154

10-4平面框架的端点刚度157

10-41端点转动158

10-42端点平动158

10-43端点力159

10-5带有特殊端点条件的构架的刚度矩阵161

10-44强迫位移161

10-6直杆的端点刚度162

10-7拱内轴向力效应的修正166

10-8小结167

习题167

第十一章位移法的应用：角变位移法和力矩分配法170

11-1引言170

11-2符号和正负号规则170

11-3直杆的角变位移方程171

11-4平衡方程172

11-5力矩分配的过程177

11-6对于无节点平动的平面框架的力矩分配过程180

11-7修正的端旋转刚度181

11-8修正的固端力矩184

11-9小结188

12-2关于有节点平动的平面框架的一般方法189

12-1引言189

第十二章有侧移的力矩分配：多层框架和多跨框架189

12-3无剪力力矩分配194

12-4连续侧移修正法200

12-5替代框架法202

12-6倍数原理205

12-7具有任一刚度模型的替代框架的应用206

12-8小结208

习题208

第十三章梁、框架和格栅的影响线214

13-1引言214

13-2影响线的概念和应用214

13-3牟勒尔－贝里斯劳原理215

13-31求影响线的过程217

13-4间接加载的修正219

13-5具有固端的梁的影响线220

13-6平面框架的影响线223

13-7格栅的影响线226

13-8小结234

14-3拱的影响线235

14-2一般叠加方程235

14-1引言235

第十四章拱、桁架和预应力混凝土杆件的影响线235

14-4桁架的影响线238

14-5预应力力矩影响系数241

14-6诸影响线之间的关系244

14-7框架和梁的预应力力矩影响系数245

14-8格栅的预应力力矩影响系数247

14-9小结248

习题249

15-2长度变化的效应253

15-1引言253

第十五章轴向力的效应253

15-31用力矩分配计算的步骤255

15-3桁架中的次力矩255

15-32弦的相对转动256

15-4承受轴向力的棱柱形杆的刚度259

15-41轴向压力的效应260

15-42轴向拉力的效应265

15-43综合论述265

15-5承受轴向力的棱柱形杆的修正端旋转刚度266

15-6承受轴向力的棱柱形杆的固端力矩267

15-61均布荷载267

15-62集中荷载268

15-7承受轴向力的棱柱形杆的修正固端力矩269

15-8框架的弹性稳定性272

15-9用力矩分配计算框架的屈曲荷载276

15-10小结278

习题279

第十六章剪力墙结构分析282

16-1引言282

16-2剪力墙单元的刚度283

16-3带有刚端部分的梁的刚度矩阵285

16-4带有剪力墙的平面框架的分析286

16-5建筑物按平面结构的简化近似分析289

16-51柱和梁均相同的特定情况290

16-6带孔的剪力墙295

16-7三维分析296

16-71一层结构296

16-72多层结构301

16-8小结306

习题306

第十七章有限差分法309

17-1引言309

17-2导数用有限差分的表示方法309

17-21有限差分方程中的误差311

17-3静定梁中的弯矩和挠度312

17-4梁挠度与作用荷载之间的有限差分关系式314

17-41截面突变的梁317

17-42边界条件318

17-5梁的挠度与应力合力或与反力之间的有限差分关系式318

17-6弹性地基上的梁321

17-7轴对称的圆柱壳322

17-8圆锥壳和球形壳325

17-9铰端柱的屈曲荷载327

17-10约束端柱的屈曲荷载330

17-11小结332

习题333

第十八章用有限差分进行板的分析336

18-1引言336

18-2偏导数用有限差分的表示方法336

18-3承受平面力的板的控制微分方程338

18-4爱里应力函数339

18-5承受平面力的板的有限差分方程340

18-51板边界处应力函数的值342

18-6受弯板的控制微分方程345

18-7受弯板上内部结点处的有限差分方程347

18-8受弯板的边界条件347

18-9受弯板的分析351

18-91加劲板353

18-10薄板的屈曲355

18-11小结358

习题358

第十九章用有限差分求影响系数360

19-1引言360

19-2等效刚度矩阵与刚度矩阵之间的比较360

19-3应力合力的影响系数364

19-4等效刚度矩阵的变换368

19-5应用有限差分推导诸单元刚度矩阵和诸固端力的位移法369

19-6小结371

习题371

20-2有限单元计算步骤374

20-1引言374

第二十章有限单元法374

20-3位移函数的选定375

20-4通过总势能的极小化列出刚度矩阵376

20-5三角形单元：承受平面力的板379

20-51位移函数379

20-52应变382

20-53应力383

20-54刚度矩阵384

20-56结点力的物理解释和刚度矩阵的另一种推导385

20-55相容荷载向量385

20-6梁单元389

20-7矩形单元：受弯板391

20-8弹性板分析的有限条带法399

20-81过程400

20-82基本函数406

20-83简支条带407

20-9小结412

习题412

21-2极限力矩414

21-1引言414

第二十一章连续梁和框架的塑性分析414

21-3简支梁的塑性状态415

21-4固端梁和连续梁的极限强度417

21-5矩形门架419

21-51分布荷载下塑性铰的定位420

21-6基本机构的组合423

21-7带有斜杆的框架424

21-8轴向力对塑性力矩能力的影响425

21-9剪力对塑性力矩能力的影响426

21-10小结427

习题427

22-1 引言429

22-2屈服线理论的基础429

第二十二章板的屈服线法和条带法429

22-21表示的惯例430

22-22沿两个垂直方向相等布置钢筋的极的极限力矩431

22-3能量法432

22-4正交各向异性板433

22-5板各部分的平衡436

22-51结点力436

22-6平衡法438

22-7不规则板441

22-8条带法443

22-9分带钢筋的应用445

22-10小结446

习题448

第二十三章结构动力学450

23-1引言450

23-2坐标和集中的质量450

23-3相容质量矩阵452

23-4一个自由度系统的无阻尼自由振动453

23-5一个自由度无阻尼系统的反应455

23-51特殊情况：谐和力455

23-52一般情况：任意扰动力456

23-6一个自由度系统的粘滞阻尼振动457

23-61自由、粘滞阻尼振动457

23-62谐和强迫、粘滞阻尼振动459

23-63对任意扰动力的反应460

23-7多自由度系统的无阻尼自由振动461

23-8固有振型的正交性463

23-9正态坐标464

23-10结构对地震的反 应466

习题468

第二十四章计算方法470

24-1 引言470

24-2数据准备470

24-3各别刚度矩阵和变换矩阵的计算472

24-4刚度矩阵的装配475

24-41借联络矩阵进行装配475

24-42借观察进行装配478

24-5规定位移条件的引入480

24-6联立方程的求解482

24-7内力的计算485

24-8构架结构的塑性分析486

24-81由于塑性铰产生引起杆件刚度的修改487

24-82逐步过程488

24-9小结491

A-1引言492

A-2定义492

附录A矩阵代数492

A-3矩阵的转置493

A-4矩阵的加法和减法494

A-5矩阵的乘法494

A-6分块矩阵495

A-7矩阵的求逆496

A-8行列式498

A-9联立线性方程的求解500

A-10特征值504

习题505

附录B棱柱形杆的位移510

附录C棱柱形杆的固端力512

附录D 棱柱形杆由于端点位移引起的端点力514

附录E 由于支承处单位位移所引起连续梁各支承处的反力和弯矩515

附录F 几何图形的面积和形心522

附录G 扭转常数？523

附录H 积分∫Mu Mdl的值525

附录I EI为常数的简支梁承受单位端力矩时的挠度526

附录J 柱比法中一些常用的平面面积的几何特性527

习题答案528