02393 結(jié)構(gòu)力學（一）

組編前言

編者的話

結(jié)構(gòu)力學(一)自學考試大綱(2011年)

第1章 緒論

第2章 結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

第3章 靜定梁與靜定剛架

第4章 三鉸拱

第5章 靜定平面桁架

第6章 靜定結(jié)構(gòu)的位移計算

階段測試題

階段測試參考答案

第7章 力法

第8章 位移 法

第9章 力矩分配法

綜合測試題

綜合測試題參考答案

參考文獻

《結(jié)構(gòu)力學（一）》是為參加國家高等教育房屋建筑工程專業(yè)自學考試人員編寫的結(jié)構(gòu)力學教材，按2011年新修訂的結(jié)構(gòu)力學（一）自學考試大綱編寫。

《結(jié)構(gòu)力學（一）》共9章，包括緒論、結(jié)構(gòu)的幾何組成分析、靜定梁與靜定剛架、三鉸拱、靜定平面桁架、靜定結(jié)構(gòu)的位移計算、力法、位移法、力矩分配法。各章均附有習題和習題答案，并有階段測試題和綜合測試題。

全國高等教育自學考試指導委員會土建類專業(yè)委員會在2011年對高等教育自學考試房屋建筑工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學課程自學考試大綱作了修訂。

《結(jié)構(gòu)力學（一）》按新大綱編寫。

《結(jié)構(gòu)力學（一）》的編寫原則是在保證內(nèi)容的科學性前提下，力求循序漸進、由淺人深、由簡入繁，便于自學使用。

為了保持內(nèi)容的連續(xù)性，教材中也包含一些超過大綱要求的內(nèi)容，這些內(nèi)容均標注了水號，可供學有余力的讀者選讀，跳過這些內(nèi)容不會影響對后續(xù)內(nèi)容的學習。

考慮到參加自學考試人員的學習時間可能不像在校生那樣具有連續(xù)性，故將學習指導不安排在章節(jié)后，而是放在小節(jié)后或介紹完一個知識點后，指明該部分需掌握的知識點和要求及掌握這些知識需要做的習題編號，以利于安排自學時間。

結(jié)構(gòu)力學是一門講授結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計算方法的課程，必須做一定量的習題才能掌握。為此，《結(jié)構(gòu)力學（一）》給出了較多的習題，并附有較詳細的參考答案。習題有三種類型，選擇題、填充題和，計算題，按內(nèi)容先后排列。

《結(jié)構(gòu)力學（一）》安排了階段測驗和綜合測驗兩次測驗。測驗的內(nèi)容、題型與難度均按自學考試的形式安排，測驗的答案供參考。

01

緒論

結(jié)構(gòu)力學的基本概念、結(jié)構(gòu)類型、荷載類型和基本假設(shè)。

課時

結(jié)構(gòu)力學的研究對象和基本任務

結(jié)構(gòu)的計算簡圖

結(jié)構(gòu)和荷載的分類

基本假設(shè)

02

平面體系的幾何構(gòu)造分析

掌握平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則及其運用。

課時

概述

平面體系幾何不變的必要條件

平面幾何不變體系的基本組成規(guī)律

平面幾何構(gòu)造分析舉例

體系幾何構(gòu)造與靜定性

03

靜定結(jié)構(gòu)

靈活運用隔離體平衡的方法，熟練掌握靜定梁和剛架內(nèi)力圖的作法以及桁架內(nèi)力的解法，掌握靜定組合結(jié)構(gòu)和拱內(nèi)力的計算方法，了解靜定結(jié)構(gòu)的受力特性。

課時

概述

靜定梁和靜定平面剛架

三鉸拱

靜定平面桁架

組合結(jié)構(gòu)

靜定空間結(jié)構(gòu)

靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)

04

靜定結(jié)構(gòu)的影響線

理解影響線的概念，掌握靜力法作靜定梁、桁架的內(nèi)力影響線，了解機動法作影響線，會利用影響線求移動荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力。

課時

移動荷載和影響線的概念

靜力法作影響線

機動法作影響線

聯(lián)合法作影響線

影響線的應用

簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖和絕對最大彎矩

05

結(jié)構(gòu)位移計算

結(jié)構(gòu)位移計算方法，單位力法，圖乘法

課時

概述

變形體的虛功原理

結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式,單位荷載法

靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計算

圖乘法

靜定結(jié)構(gòu)在非荷載因素作用下的位移計算

線彈性體系的互等定理

06

力法

掌握力法的基本原理，會用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、支座移動、溫度變化作用下的內(nèi)力，了解超靜定結(jié)構(gòu)位移計算的特點，了解超靜定結(jié)構(gòu)的力學特性。

課時

力法的基本概念

超靜定次數(shù)與力法基本結(jié)構(gòu)

力法原理與力法方程

力法解超靜定結(jié)構(gòu)

對稱性的利用

支座位移、溫度變化等作用下超靜定結(jié)構(gòu)的計算

超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算

超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力校核

超靜定拱

07

位移法

掌握位移法的基本原理和剛架在荷載作用下的計算。

課時

位移法的基本概念

位移法基本未知量和基本結(jié)構(gòu)

等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程

位移法原理與位移法方程

位移法解超靜定結(jié)構(gòu)

對稱性的利用

支座位移、溫度變化等作用下的位移法計算 2100433B

結(jié)構(gòu)力學是一門古老的學科，又是一門迅速發(fā)展的學科。新型工程材料和新型工程結(jié)構(gòu)的大量出現(xiàn)，向結(jié)構(gòu)力學提供了新的研究內(nèi)容并提出新的要求。計算機的發(fā)展，又為結(jié)構(gòu)力學提供了有力的計算工具。另一方面，結(jié)構(gòu)力學對數(shù)學及其他學科的發(fā)展也起了推動作用。有限元法這一數(shù)學方法的出現(xiàn)和發(fā)展就和結(jié)構(gòu)力學的研究有密切關(guān)系。在固體力學領(lǐng)域中，材料力學給結(jié)構(gòu)力學提供了必要的基本知識，彈性力學和塑性力學是結(jié)構(gòu)力學的理論基礎(chǔ)。另外，結(jié)構(gòu)力學與流體力學相結(jié)合形成邊緣學科——結(jié)構(gòu)流體彈性力學。

評定結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，從力學角度看，主要是結(jié)構(gòu)的強度和剛度。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計既要保證結(jié)構(gòu)有足夠的強度，又要保證它有足夠的剛度。強度不夠，結(jié)構(gòu)容易破壞；剛度不夠，結(jié)構(gòu)容易皺損，或出現(xiàn)較大的振動，或產(chǎn)生較大的變形。皺損能夠?qū)е陆Y(jié)構(gòu)的變形破壞，振動能夠縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，皺損、振動、變形都會影響結(jié)構(gòu)的使用性能，例如，降低機床的加工精度或減低控制系統(tǒng)的效率等。

觀察自然界中的天然結(jié)構(gòu)，如植物的根、莖和葉，動物的骨骼，蛋類的外殼，可以發(fā)現(xiàn)它們的強度和剛度不僅與材料有關(guān)，而且和它們的造型有密切的關(guān)系。很多工程結(jié)構(gòu)是受到天然結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而創(chuàng)制出來的。人們在結(jié)構(gòu)力學研究的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)造型。加勁結(jié)構(gòu)(見加勁板殼)、夾層結(jié)構(gòu)(見夾層板殼)等都是強度和剛度比較高的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要考慮結(jié)構(gòu)的強度和剛度，還要做到用料省、重量輕。減輕重量對某些工程尤為重要，如減輕飛機的重量就可以使飛機航程遠、上升快、速度大、能耗低。

結(jié)構(gòu)力學——靜定結(jié)構(gòu)力學課程定位

結(jié)構(gòu)力學——靜定結(jié)構(gòu)力學課程是一門理論與實踐相結(jié)合的課程，通過對幾何構(gòu)造分析、靜定結(jié)構(gòu)的受力分析、虛功原理與結(jié)構(gòu)位移計算等內(nèi)容的學習，使學習者具備對靜定結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力和位移計算的能力，以及自學和閱讀結(jié)構(gòu)力學教學參考書的能力。

結(jié)構(gòu)力學——靜定結(jié)構(gòu)力學適應專業(yè)

結(jié)構(gòu)力學——靜定結(jié)構(gòu)力學課程適合土木工程、水利類工程等專業(yè)學習。