结构力学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:武汉理工大

作者:包世华

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:2008-2

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787562926603

丛书系列:

图书标签:

• 结构力学
• 结构分析
• 力学
• 土木工程
• 桥梁工程
• 建筑工程
• 高等教育
• 教材
• 工程力学
• 弹性力学

结构力学（下册）—— 简介 内容提要： 本书是结构力学系列教材的下册，系统深入地探讨了结构分析中的高级主题和复杂问题，旨在为学习者提供坚实的理论基础和解决实际工程难题的能力。全书结构严谨，内容全面，兼顾理论深度与工程应用，是土木、结构工程及相关领域专业人士和高年级学生的理想参考读物。 --- 第一部分：力学原理的深化与拓展 本书伊始，即对结构力学的基本假设和分析方法进行了系统的回顾与深化，重点聚焦于超越基本静定结构分析的范畴。 1. 虚功原理与能量法在复杂结构中的应用 详细阐述了虚功原理（Principle of Virtual Work）和互等定理（Betti's Reciprocal Theorem）在多自由度系统中的推广应用。重点讲解了弹性势能法和余变形能法（Castigliano's Theorems）在求解静定及一次静定结构位移和内力时的精确性与高效性。内容涵盖了基于能量法的桁架、框架以及简单梁系统的位移计算，并引入了变截面结构在能量法下的处理技巧，强调了如何通过能量泛函的极值条件建立平衡方程和位移方程。 2. 结构位移法的系统阐述 将结构位移法（Stiffness Method）作为核心分析工具进行系统介绍。从基本单元（如梁单元、桁架单元）的刚度矩阵推导入手，深入剖析了整体刚度矩阵的组装过程，包括如何处理约束条件（如位移边界条件）。重点剖析了超静定结构的位移法分析，详细讲解了节点的位移求解、力反算过程以及荷载效应的叠加。对于复杂结构（如平面框架、空间桁架），书中提供了详细的矩阵计算流程和算例，确保读者能够掌握这一现代结构分析的基石方法。 3. 力法（挠度荷载法）的深入研究 力法（Flexibility Method/Compatibility Method）的介绍侧重于超静定结构中的冗余约束处理。书中详细解释了基本体系的选取原则、超静定次数的确定，以及如何建立和求解超静定方程（Compatibility Equations）。特别对处理多余约束较多的结构（如连续梁、多层刚架）时的系数矩阵的求解和修正进行了深入探讨。与位移法相对比，明确了两种基本方法的适用场景和优缺点。 --- 第二部分：动力学基础与地震工程初步 本部分内容是连接静力分析与结构抗震设计的桥梁，为后续更高级的动力分析打下基础。 1. 单自由度体系的自由振动与强迫振动 系统介绍了结构动力学的基本概念，包括自由度、质量、刚度与阻尼。详细推导了单自由度体系的运动微分方程。重点分析了无阻尼和粘滞阻尼体系的自由振动特性，包括周期、频率和对数减衰率的计算。随后，深入探讨了简谐荷载作用下的强迫振动，详尽阐述了共振现象的机理、影响因素及工程意义，并引入了复数形式的求解方法。 2. 多自由度体系的振动分析 将动力学分析推广至多自由度体系。重点讲解了系统质量矩阵和刚度矩阵的建立，以及自由振动的特征值问题（固有频率和振型）。书中详细介绍了求解特征值问题的数值方法（如迭代法），并强调了振型（Mode Shapes）的正交性及其在模态分析中的应用。此外，简要介绍了阻尼对多自由度系统振动的影响。 3. 时程分析与响应谱方法概述 为应对实际工程中的地震动等非周期荷载，本书引入了结构动力响应分析的初步方法。对地震动输入的特性进行了简要描述，并重点介绍了响应谱分析方法的基本原理和应用步骤，包括如何基于谱值估计结构的峰值响应，这是工程抗震设计中的常用手段。 --- 第三部分：几何非线性和材料非线性基础 本部分着重讨论结构响应中，当线弹性假设不再成立时所需的分析方法，标志着结构分析从“小变形”向“大变形”和“复杂材料”的过渡。 1. 几何非线性分析的初步概念 区分了几何线弹性和几何非线性问题。重点分析了P-Δ效应（P-Delta Effect）在高层结构和悬臂构件中的影响。书中通过对梁的轴向力影响下的弯曲刚度变化进行推导，说明了在重力荷载和侧向荷载共同作用下，结构稳定性可能退化的原因，并引入了二阶理论分析的基本框架。 2. 材料非线性与本构关系 材料非线性是结构进入塑性阶段的标志。本书介绍了理想弹塑性模型、应变硬化模型的基本概念，并着重讲解了塑性铰（Plastic Hinge）的概念及其在塑性分析中的应用。对于钢结构和钢筋混凝土结构，概述了其基本的应力-应变关系曲线，为后续的极限承载力分析奠定基础。 3. 极限承载力与稳定性分析 基于材料和几何非线性的考虑，引出了结构的极限承载力概念。重点讨论了框架结构的塑性铰形成和塑性铰法（Collapse Mechanism Method）的原理，即通过寻找结构的塑性失稳模式来确定结构的极限荷载。同时，对细长杆件的屈曲问题进行了深入分析，包括欧拉临界屈曲荷载的推导，以及考虑初始缺陷和残余应力对实际屈曲承载力的影响。 --- 第四部分：结构体系的特定分析 本部分针对工程实践中常见的特殊结构形式进行专门分析。 1. 薄壁结构分析 系统介绍了薄壁结构（如空心箱形截面、简支梁）的剪应力分布规律，特别是开口薄壁截面的纯扭转问题。推导了剪心线（Shear Center）的概念及其确定方法，重点阐述了扭转惯性矩和挠度系数的计算，避免了因扭转轴偏心导致的结构扭转变形。 2. 拱、壳与膜结构的静力分析导论 对拱结构的内力分析进行了回顾，强调了推力与弯矩的协调作用。对于壳结构，简要介绍了其应力分布的复杂性，并以薄圆筒壳的受力分析为例，说明了内力场如何依赖于边界条件。 3. 预应力结构分析基础 预应力结构作为现代结构工程的重要组成部分，本书对其基本原理进行了介绍。讲解了预应力力的引入方式、结构应力状态的调整，以及预应力损失的计算方法。重点分析了预应力对梁的应力重分布效应及其在控制裂缝方面的作用。 --- 总结： 《结构力学（下册）》是一本内容深邃、技术性强的专业教材，它不仅是对经典结构分析的补完，更是对现代结构工程领域前沿问题的引入和探讨。通过对能量法、矩阵分析、动力响应和非线性效应的全面覆盖，本书旨在培养学生严谨的工程思维和解决复杂结构问题的能力。

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