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出版者:

作者:《家装细部设计

出品人:

页数:76

译者:

出版时间:2010-7

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787122085849

丛书系列:

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《建筑结构力学基础与应用》 内容提要 本书旨在为土木工程、建筑设计、结构工程等相关专业的学生及工程技术人员提供一套全面、深入且兼具实践指导意义的建筑结构力学基础理论与应用指南。全书内容涵盖经典力学原理在建筑结构分析中的核心概念、基本方法及其在现代工程实践中的应用，侧重于理论的严谨性与计算的实用性相结合。 本书共分为十二章，结构清晰，逻辑严密，从最基础的受力分析概念入手，逐步深入到复杂结构的求解。 第一章：绪论与材料基础 本章首先回顾了工程力学的基本概念，明确了结构力学在土木工程中的地位和作用。重点阐述了宏观尺度下材料的本构关系，包括线弹性、弹塑性行为，应力与应变的概念及其测量方法。详细介绍了建筑中最常用材料——钢材、混凝土、砌体和木材的力学特性，特别是它们在不同荷载作用下的响应规律，为后续的结构分析奠定材料力学基础。 第二章：静力学基础与构件内力 本章深入探讨了刚体平衡的基本原理。详细讲解了二维和三维空间中的平衡方程，以及如何通过自由体图法准确地分离和分析结构中的受力单元。核心内容聚焦于静定梁、框架和桁架结构的内力（轴向力、剪力、弯矩）计算。引入了集中荷载、均布荷载以及任意分布荷载下的内力图绘制方法，强调了剪力方程与弯矩方程之间的微分关系，确保读者能精确掌握构件在静力作用下的受力状态。 第三章：位移计算与虚功原理 本章引入了结构的变形分析方法，这是理解超静定结构的关键。详尽阐述了虚功原理（包括单位力法和虚应变能法）的理论基础和应用步骤。对于梁和框架结构，系统介绍了挠度（位移）和转角的计算，包括积分法（挠度方程）和图形静力矩法。通过大量的算例，展示如何利用虚功原理高效求解复杂体系的位移。 第四章：静定与超静定梁的分析 本章将前述理论应用于实际的梁结构分析。首先巩固静定梁的内力与位移求解。随后，重点攻克超静定梁（一次、二次超静定）的分析。详细介绍了建立超静定结构平衡方程和几何兼容性方程的“力法”（单位荷载法）和“位移法”（挠度约束法）的基本思路和操作流程。特别强调了温度变化、支座不均匀沉降等次要作用对超静定结构的影响分析。 第五章：桁架结构分析 本章专门针对桁架结构进行深入分析。系统区分了平面桁架和空间桁架的特点。除了节点法和截面法在静定桁架中的应用外，还详细阐述了如何运用虚功原理分析超静定桁架，特别是对桁架杆件伸缩、温度变化及支座移动的反应进行量化分析。 第六章：几何性质与截面分析 本章侧重于结构几何性质的计算，这些性质是截面强度和刚度的基础参数。详细讲解了面积、形心、惯性矩（包括平行轴定理）、面积惯性积的计算方法。特别关注了材料属性与截面几何性质的结合，如截面模量、回转半径等，为后续的强度和稳定性校核做准备。 第七章：梁的应力分析 本章从微观角度审视梁的受力情况。首先推导了纯弯曲下的正应力公式（$sigma = My/I$），并探讨了应力沿截面的分布规律。随后，详细分析了剪应力（$ au = VQ/Ib$）的产生机理和计算方法，特别是对于矩形截面和工形截面的精确计算。本章最后引入了广义胡克定律和二维应力状态下的主应力与最大剪应力概念。 第八章：组合应力下的强度理论 在掌握了弯曲、拉伸、剪切等基本应力状态后，本章致力于建立可靠的强度判据。系统介绍了四种主要的强度理论——最大正应力理论、最大剪应力理论、形状因子理论和最大畸变能理论。通过对比分析，指导读者如何在不同材料（特别是延性材料）和不同应力状态下选择最合适的强度判据进行安全评估。 第九章：结构稳定性理论 稳定性分析是结构力学的重要组成部分，本章重点研究在轴向压力作用下，细长杆件（柱）发生侧向失稳的临界荷载问题。详细介绍了欧拉公式的推导、适用条件及其局限性。随后，讨论了考虑材料塑性、横向荷载和初始缺陷的实际柱子失稳问题，引入了欧拉公式的修正与截面选择方法。 第十章：薄壁结构与稳定性 本章将稳定性理论扩展到薄壁结构，如薄壁压杆和板壳结构。分析了薄壁杆件的整体扭转与局部屈曲问题，强调了剪切中心的概念及其在计算扭转变形中的重要性。对于板件，初步探讨了侧向刚度和屈曲模式。 第十一章：超静定结构的矩阵分析导论 本章作为结构分析现代化的过渡，引入了基于矩阵方法的结构分析基础。讲解了结构的自由度、刚度矩阵的形成原理（基于单元的虚功或位移法），以及如何建立整体结构刚度方程 $[K]{R} = {F}$。虽然不涉及复杂的有限元理论，但为读者理解计算机辅助结构分析提供了坚实的代数基础。 第十二章：基本结构体系的动力响应 本章对结构的动力特性进行初步探讨。介绍了单自由度体系的自由振动、受迫振动和有阻尼振动概念。重点分析了简支梁和框架在周期性荷载或冲击荷载下的响应特征，如固有频率和振型，为抗震设计和抗风设计中的动力分析打下基础。 本书特点： 理论与实践并重： 理论推导严谨，同时配有大量的工程算例，涵盖了从简单系杆到复杂框架的分析实例。 方法全面覆盖： 集中讲解了静力平衡法、虚功原理、位移法、力法等经典分析工具，并引入了矩阵法的基本思想。 强调工程直觉培养： 鼓励读者通过绘制力图和位移图来建立对结构受力状态的直观认识，避免纯粹的公式套用。 本书适用于高等院校土木工程、结构工程、建筑学专业本科生作为教材或参考书，也可作为从事结构设计、施工和研究的工程师的案头参考手册。

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