本书是在2006 年第1 版《结构力学(ⅠⅡ)》(普通高等教育“十一五”规划教材)和2013 年第2 版的基础上修订而成的升级版;
全书分ⅠⅡ两册;第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,并附有用C 语言编制的平面刚架静力分析程序;第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;本版修订又着重在新增数字资源在线支持,力求融图文声像为一体方面做了新的探索,是一本适应新时代要求内容更新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;
第3 版 前 言
本书第1 版于2006 年8 月出版,被遴选为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”;第2 版于2013 年2 月出版,从八个方面对第1 版进行了修订和完善;本书为第3 版,是第1 版和第2版的升级版;
本次修订的着眼点和着力点为“三个加强”——加强力学基础理论与土木工程应用相结合,加强自然科学教育与人文素质教育相结合,加强传统教学方式与现代教学手段相结合;
本书未对第2版的章节编排及其具体内容做大的变动和修改,而主要是在新增数字资源在线支持,力求融图文声像为一体方面做了一些新的探索;其具体做法是:于每章末,设置“数字资源页”,引入数字资源,并列出明细菜单,方便读者扫描,讲求实效;
章末所附“数字资源页”内容,由“基本部分”和“特色栏目”两部分组成;
1. 基本部分
(1)本章回顾:基本内容归纳与解题方法提示;
(2)思辨试题:为加深基本概念理解,培养学生思辨能力,编写有思考题128 个,判断题174 个,单选题138 个,填空题155 个,均附有题目解析和答案;
(3)自测试卷:为加强基本功训练和分阶段检测学习效果,给学生提供了“静定梁及静定刚架内力图的绘制自测题(含答案)3 套,《结构力学》(Ⅰ)期末自测题(含答案)3 套和《结构力学》(Ⅱ)期末自测题(含答案)3 套;
(4)动画演示:在“第12 章 结构的动力计算”中,对每个例题所求出的体系主振型均给出相应的动画演示;
(5)难题解析:选择有关基本分析方法和基本计算方法的部分难题,通过视频进行重点讲解;
2. 特色栏目
(1)《专家论坛》:注重学术性可读性和前瞻性;
紧密结合各章内容的学习,特别编辑了我国力学界工程界8 位专家教授关于力学在土木工程中的重要作用广泛应用及发展前景的深刻见解和精辟论述,奉献给读者,以期激励莘莘学子拓宽视野,启迪思维,开创未来;
(2)《知识拓展》:注重启发性和应用性;
对第Ⅱ分册(专题部分)所学有关基本知识作适当的拓展和延伸,向读者介绍我国相关科研成果在国家工程设计《规范》和《规程》编制中的实际应用;
(3)《趣味力学》:注重知识性和趣味性;
从日常生活艺术创作和工程实例中,揭示力学的知识性和趣味性,从而增强年轻读者联系实际学习和研究力学课题的兴趣和能力;
本书由萧允徽和张来仪担任主编;参加修订和编写工作的还有:刘纲文国治陈名弟王达诠;具体分工(以“数字资源”内容分)为:“本章回顾”(文国治刘纲);“思辨试题”“自测试卷”“难题解析”(文国治王达诠);“动画演示”(陈名弟);《专家论坛》《知识拓展》(萧允徽);《趣味力学》(刘纲);全书由萧允徽和张来仪负责统稿;本书封面和“数字资源页”版面由萧力设计;
本书再次承蒙西安建筑科技大学刘铮教授精心审阅,谨此致谢;
本书所设《专家论坛》,得到了重庆大学李开禧张希黔李英民李正良杨庆山华建民黄国庆等专家教授的大力支持和热情参与,在此表示由衷感谢;同时,通过在《专家论坛》中选编和学习《谈计算力学》一文,表达对我国著名力学家教育家钱令希院士的缅怀之情;
为便于教师讲授,本书配套编制有高质量的电子教案,教师可通过http://www.cmpedu.com(机工教育服务网)注册后免费下载使用;
为帮助读者深入学习结构力学,还配套编写出版了《结构力学辅导》一书(主编文国治,副主编刘纲,机械工业出版社出版),供读者学习参考;
恳请专家读者对本书不足之处给予批评和指正;
编 者
2018 年5月
萧允徽（Xiao Yun-hui）， 重庆大学土木工程学院教授。1961年毕业于重庆建筑工程学院工业与民用建筑专业。曾任原重庆建筑大学副校长、党委书记，第九届全国人大代表。
长期从事结构力学等课程的教学和结构工程领域的科研工作，发表论文30余篇。其中，钢压杆稳定理论及其逆算单元长度法、钢压杆的柱子曲线，以及钢筋混凝土框架非线性设计理论和方法的研究等有关研究成果，已被分别纳入国家标准中相关的结构设计规范（GBJ 17-88）和规程（CECS 51:93）。
2006年主编出版的《结构力学》（Ⅰ，Ⅱ）教材，被遴选为“普通高等教育‘十一五’规划教材”，并于2009年获得重庆市教学成果二等奖。
三项科研和教学成果还分别获得过四川省高教局重大科技成果二等奖、四川省科技进步二等奖和教学成果二等奖。
2000年被建设部评为“九五期间建设部教育工作者”。
张来仪（Zhang Lai-Yi）， 重庆大学土木工程学院教授。1968年毕业于重庆建筑工程学院工业与民用建筑专业。曾任原重庆建筑大学土木工程学院结构力学教研室主任和土木工程学院副院长。
长期从事结构力学等课程的教学和结构工程领域的科研工作，担任重庆市结构力学精品课程负责人。发表论文20余篇。其中，“构架式动力基础CAD系统”通过国家鉴定，为国内和国内领先水平。
主编土建类《结构力学》及《建筑力学》等教材7本，主编网络教材1套。2006年主编出版的《结构力学》（Ⅰ，Ⅱ）教材，被遴选为“普通高等教育‘十一五’规划教材”，并于2009年获得重庆市教学成果二等奖。
在土木工程专业建设、结构力学课程建设和计算机课程系列建设的探索和实践中所取得的成果，曾先后获得四川省教学成果一等奖一项、二等奖一项，重庆市教学成果一等奖一项、二等奖两项。
2000年荣获重庆市教师称号。
目 录
第3 版前言
第2 版前言
第1 版前言
第1 章 绪论 1
1.1 结构力学研究的对象和任务 3
1.2 杆件结构的计算简图 7
1.3 平面杆件结构的分类 9
1.4 荷载的分类 10
1.5 结构计算简图实例 11
数字资源目录 14
第2 章 平面体系的几何组成分析 15
2.1 几何不变体系和几何可变体系 17
2.2 几何组成分析的几个概念 18
2.3 平面体系的计算自由度 20
2.4 平面几何不变体系的基本组成规则 23
2.5 几何可变体系 24
2.6 几何组成分析的方法及示例 26
2.7 静定结构与超静定结构 29
习 题 29
数字资源目录 34
第3 章 静定梁和静定刚架的受力分析 35
3.1 单跨静定梁 37
3.2 多跨静定梁 46
3.3 静定平面刚架 48
*3.4 静定空间刚架 58
习 题 61
数字资源目录 70
第4 章 三铰拱和悬索结构的受力分析 71
4.1 拱结构的形式和特性 73
4.2 三铰拱的内力计算 74
4.3 三铰拱的压力线和合理拱轴 80
*4.4 悬索结构 84
习 题 88
数字资源目录 92
第5 章 静定桁架和组合结构的受力分析 93
5.1 桁架的特点和组成 95
5.2 静定平面桁架 97
5.3 三种平面梁式桁架受力性能比较 109
*5.4 静定空间桁架 112
5.5 静定组合结构 115
5.6 静定结构的特性 118
习 题 121
数字资源目录 128
第6 章 虚功原理和结构的位移计算 129
6.1 概述 131
6.2 变形体系的虚功原理 133
6.3 结构位移计算的一般公式 单位荷载法 139
6.4 静定结构在荷载作用下的位移计算 141
6.5 图形相乘法 146
6.6 静定结构由于支座移动引起的位移计算 154
6.7 静定结构由于温度变化引起的位移计算 155
*6.8 具有弹性支座的静定结构的位移计算 158
6.9 线弹性体系的互等定理 160
习 题 164
数字资源目录 174
第7 章 力 法 175
7.1 超静定结构概述 177
7.2 力法的基本原理 180
7.3 力法的基本体系选择及典型方程 184
7.4 用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力 188
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 199
7.6 对称结构的简化计算 205
7.7 用弹性中心法计算对称无铰拱 211
7.8 超静定结构的位移计算 218
7.9 超静定结构内力图的校核 222
7.10 超静定结构的特性 225
习 题 226
数字资源目录 236
第8 章 位移法 237
8.1 位移法的基本概念 239
8.2 等截面直杆的转角位移方程 241
8.3 位移法的基本未知量 246
8.4 位移法的基本结构及位移法方程 250
8.5 用典型方程法计算超静定结构在荷载作用下的内力 254
*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 266
8.7 用直接平衡法计算超静定结构的内力 270
*8.8 混合法 273
习 题 275
数字资源目录 284
第9 章 渐近法和近似法 285
9.1 概述 287
9.2 力矩分配法的基本概念 288
9.3 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 295
9.4 无剪力分配法 301
*9.5 多层多跨刚架的近似计算法 304
习 题 308
数字资源目录 318
第10 章 影响线及其应用 319
10.1 移动荷载及影响线概念 321
10.2 用静力法作静定梁的影响线 323
10.3 用静力法作间接荷载作用下梁的影响线 330
10.4 用静力法作静定桁架的影响线 333
10.5 用机动法作静定梁的影响线 337
10.6 利用影响线计算影响量值 342
10.7 利用影响线确定移动荷载最不利位置 344
10.8 铁路公路的标准荷载制 351
10.9 换算荷载 353
10.10 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩 356
10.11 用机动法作连续梁的影响线 360
10.12 连续梁的内力包络图 364
习 题 367
数字资源目录 376
第11 章 矩阵位移法 377
11.1 概述 379
11.2 杆件结构的离散化 380
11.3 单元坐标系中的单元刚度矩阵 384
11.4 结构坐标系中的单元刚度矩阵 387
11.5 用先处理法形成结构刚度矩阵 388
11.6 结构的综合结点荷载列阵 397
11.7 求解结点位移和单元杆端力 400
11.8 矩阵位移法的计算步骤和算例 402
11.9 平面刚架程序设计 409
习 题 416
数字资源目录 424
附录 425
附录A 平面刚架静力分析程序(PFF 程序) 425
附录B 部分分析计算题答案 433
参考文献 440
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