結(jié)構(gòu)力學(xué)

前言

進(jìn)入21世紀(jì)以后，在人才培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)改革過(guò)程中，為了適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對(duì)高技術(shù)應(yīng)用型人才的需要，一大批高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)運(yùn)而生。這些高職學(xué)院組建后，進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、課程內(nèi)容等一系列教育教學(xué)改革。教材作為教與學(xué)雙邊活動(dòng)過(guò)程中不可缺少的信息載體，其改革和建設(shè)必然是專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的重要部分。為了鞏固教育、教學(xué)改革已經(jīng)取得的成果，推動(dòng)改革持續(xù)深入發(fā)展，滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)事業(yè)特別是職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)工程建筑類(lèi)各專(zhuān)業(yè)對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)工作的需要，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量不斷提高。從2002年初開(kāi)始，四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院力學(xué)教研室和專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)教研室的教師根據(jù)高職教育的需要著手編寫(xiě)具有高職學(xué)院特色的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教材，著手組織力量進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)教材的改革和研究、探索和教材建設(shè)的安排部署，以期編寫(xiě)一本適合各類(lèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)各專(zhuān)業(yè)適用的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教材，并將其作為教學(xué)研究重點(diǎn)課題進(jìn)行研究。近年來(lái)，高職高專(zhuān)院校內(nèi)一些工科專(zhuān)業(yè)，過(guò)于片面理解高職高專(zhuān)教育“以就業(yè)為導(dǎo)向”的實(shí)用性原則，弱化了“工程力學(xué)”和“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的教學(xué)。編者認(rèn)為，高職高專(zhuān)院校中的一些工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的力學(xué)課程很有必要開(kāi)設(shè)，而且有待加強(qiáng)?；仡櫧陙?lái)在一些建筑工程中造成的重大的群死群傷安全事故，很多事故都是由于工程建設(shè)管理人員、施工人員和建筑工人力學(xué)知識(shí)匱乏造成的。例如，2008年10月5日，成都發(fā)生一起施工電梯轎廂墜落事故，造成7人死亡，1人重傷；2008年10月5～10日，山東省淄博和青島三處在建工程相繼發(fā)生塔機(jī)倒塌和腳手架垮塌事故，造成8人死亡，其中包括5名幼兒；2008年10月10日10時(shí)20分，山東省淄博市張店區(qū)灃水鎮(zhèn)劉家村一處施工工地的建筑塔吊突然倒塌，不幸砸上與其相鄰的村辦幼兒園，事故已造成5名兒童遇難，2名兒童受傷，1名塔吊司機(jī)受傷；2008年10月30日，在福建省霞浦縣新城區(qū)陽(yáng)光城房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)施工現(xiàn)場(chǎng)，一座建筑工地施工升降機(jī)墜落，導(dǎo)致12人當(dāng)場(chǎng)死亡；2008年11月25日12時(shí)40分左右，浙江省寧波市象山縣石浦神洲造船廠由于塔吊倒塌，致使現(xiàn)場(chǎng)施工的1名職工當(dāng)場(chǎng)死亡，3名職工送醫(yī)院后死亡，另1名職工受傷；2008年12月27日，湖南長(zhǎng)沙建筑工地的施工升降機(jī)發(fā)生墜落事故，造成17人死亡1人重傷。以上僅羅列了在2008年4季度公開(kāi)報(bào)道的建筑工程安全事故，血的教訓(xùn)足以說(shuō)明力學(xué)對(duì)建筑工程的重要性。以上事故，除了管理方面的原因外，工作人員不大懂得力學(xué)和結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)，也是很重要的原因之一。所以，高職高專(zhuān)工科類(lèi)教學(xué)，凡涉及與力學(xué)知識(shí)有關(guān)的內(nèi)容，決不允許隨意刪減。

內(nèi)容概要

本書(shū)為高職高專(zhuān)水利水電類(lèi)專(zhuān)業(yè)規(guī)劃教材。     全書(shū)內(nèi)容共九章。主要包括緒論、平面體系的幾何組成分析、常用靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析、結(jié)構(gòu)位移計(jì)算、用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)、超靜定拱結(jié)構(gòu)的計(jì)算、用位移法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)、用力矩分配法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)、影響線及其應(yīng)用。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中。堅(jiān)持“繼承、改革、發(fā)展、創(chuàng)新”的八字方針，力求在闡明基本理論的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化繁雜的公式推證，增加經(jīng)典成果的介紹，加強(qiáng)工程實(shí)例的闡述，突出工程實(shí)際的應(yīng)用，并附有大量的復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題。本書(shū)的教學(xué)參考學(xué)時(shí)為60～100學(xué)時(shí)。     本書(shū)可作為高職高專(zhuān)水利水電類(lèi)、土建類(lèi)各專(zhuān)業(yè)"結(jié)構(gòu)力學(xué)"的教材。也可供其他專(zhuān)業(yè)的師生和工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

序　前言   主要符號(hào)表第一章　緒論  第一節(jié)　結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和基本任務(wù)  第二節(jié)　桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖  第三節(jié)　桿系結(jié)構(gòu)的分類(lèi)  第四節(jié)　荷載的分類(lèi)和簡(jiǎn)化方法  第五節(jié)　疊加原理  第六節(jié)　結(jié)構(gòu)力學(xué)在工程中的主要應(yīng)用和學(xué)習(xí)方法　小結(jié)  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第二章　平面體系的幾何組成分析  第一節(jié)　幾何組成分析的概念和目的  第二節(jié)　平面體系自由度的概念  第三節(jié)　幾何不變體系的組成規(guī)則  第四節(jié)　瞬變體系的概念  第五節(jié)　平面體系幾何組成分析舉例  第六節(jié)　靜定與超靜定結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)特性和幾何組成特性　小結(jié)  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第三章　常用靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析  第一節(jié)　多跨靜定梁  第二節(jié)　靜定平面剛架  第三節(jié)　靜定平面桁架  第四節(jié)　靜定三鉸拱　小結(jié)  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第四章　結(jié)構(gòu)位移計(jì)算　第一節(jié)　結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的概念和目的　第二節(jié)　功的概念·廣義力與廣義位移　第三節(jié)　變形體的虛功原理與結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式　第四節(jié)　靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算　第五節(jié)　用圖乘法計(jì)算結(jié)構(gòu)的位移　第六節(jié)　溫度改變引起的結(jié)構(gòu)位移計(jì)算　第七節(jié)　結(jié)構(gòu)在支座移動(dòng)時(shí)引起的位移計(jì)算　第八節(jié)　彈性結(jié)構(gòu)的幾個(gè)互等定理　小結(jié)　復(fù)習(xí)思考題　習(xí)題第五章　用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)　第一節(jié)　超靜定結(jié)構(gòu)的概念和超靜定次數(shù)的確定　第二節(jié)　力法的基本原理和力法典型方程　第三節(jié)　力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)基本步驟和經(jīng)典舉例　第四節(jié)　力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)實(shí)例　第五節(jié)　結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性的應(yīng)用和對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算　第六節(jié)　支座移動(dòng)和溫度改變時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算　第七節(jié)　超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算　第八節(jié)　等截面單跨超靜定梁的桿端內(nèi)力　第九節(jié)　超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算成果的校核　第十節(jié)　超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)的比較及其特性　小結(jié)　復(fù)習(xí)思考題　習(xí)題第六章　超靜定拱結(jié)構(gòu)的計(jì)算  第一節(jié)　超靜定拱結(jié)構(gòu)概述  第二節(jié)　用力法計(jì)算兩鉸拱  第三節(jié)　彈性中心法的概念  第四節(jié)　用彈性中心法計(jì)算無(wú)鉸拱實(shí)例  第五節(jié)　用總和法計(jì)算曲線形超靜定結(jié)構(gòu)  第六節(jié)　溫度改變、混凝土收縮及支座移動(dòng)引起的無(wú)鉸拱內(nèi)力計(jì)算  第七節(jié)　用彈性中心法計(jì)算圓管結(jié)構(gòu)和矩形剛架的內(nèi)力　小結(jié)  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第七章　用位移法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)  第一節(jié)　位移法的基本概念  第二節(jié)　位移法基本未知量的確定和位移法的基本結(jié)構(gòu)　……第八章 用力矩分配法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)第九章 影響線及其應(yīng)用部分習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 緒論第一節(jié) 結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和基本任務(wù)三、結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要內(nèi)容可概括為下列幾個(gè)方面。 （1）結(jié)構(gòu)的幾何組成分析。研究結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，保證結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)部分在任何情況下不致發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而在外荷載作用下總是可以維持平衡。（2）研究結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法，以便對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)構(gòu)在荷載等因素作用下的內(nèi)力。內(nèi)力計(jì)算又可分為靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，而結(jié)構(gòu)力學(xué)主要是研究超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力求出之后，進(jìn)而可以按照材料力學(xué)中的公式計(jì)算結(jié)構(gòu)截面上的應(yīng)力，再按相應(yīng)的強(qiáng)度條件選定或驗(yàn)算構(gòu)件的截面，保證結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足安全與經(jīng)濟(jì)的要求。整個(gè)強(qiáng)度計(jì)算的簡(jiǎn)單過(guò)程是：結(jié)構(gòu)的外力分析—內(nèi)力計(jì)算—應(yīng)力分析—強(qiáng)度計(jì)算。（3）研究結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算方法，以便對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛度驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)構(gòu)由荷載等因素引起的位移。結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的目的有兩個(gè)，一是為超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算奠定基礎(chǔ)，二是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛度計(jì)算。按照剛度條件要求，保證結(jié)構(gòu)不致發(fā)生使用上不能允許的過(guò)大變形。結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算的簡(jiǎn)單過(guò)程是：結(jié)構(gòu)的外力分析—內(nèi)力計(jì)算—位移計(jì)算—?jiǎng)偠扔?jì)算。（4）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析。分析結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證結(jié)構(gòu)不至于在外在因素作用下喪失穩(wěn)定而遭破壞。（5）結(jié)構(gòu)合理形式分析。討論結(jié)構(gòu)的合理形式是為了有效地使用建筑材料，充分發(fā)揮其性能，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益，真正做到物盡其用。 結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，與其他課程有著密切的聯(lián)系。它以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程的內(nèi)容為基礎(chǔ)。在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、水工建筑物、房屋構(gòu)造學(xué)、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋梁設(shè)計(jì)、水電站等課程，則必須運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理和方法，并為今后分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算技能。結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)的基本區(qū)別在于：后者主要是研究材料的強(qiáng)度和單根桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的計(jì)算，而結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象是由桿件所組成的結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力、變形等。根據(jù)非結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)對(duì)本課程的教學(xué)要求，本書(shū)對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題未做討論。

編輯推薦

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是由中國(guó)電力出版社出版。

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