結構力學(第2版)（簡體書）

郭仁俊，教授，碩士，1945年生，山西臨汾人，長期從事高校教學及教改研究。發表教學科研論文35篇，主編建筑力學（上冊）、高層建筑框架一剪力墻結構設計、結構力學等書。

《高校土木工程專業規劃教材?高校結構力學課程改革創新推薦教材:結構力學(第2版)》除可作為土建、路橋、水利、隧道等專業結構力學課程的教材外，也可以作為土建類非結構專業的教材，還可作為有關工程技術人員的參考書。

主要符號表
第1章緒論
1.1結構力學的研究對象、任務及特點
1.2結構的計算簡圖
1.3平面桿件結構的分類
1.4荷載的分類
第2章平面體系的幾何組成分析
2.1概述
2.2平面體系的自由度
2.3幾何不變體系的基本組成規則
2.4基本組成規則的充分條件
2.5幾何組成分析示例
2.6幾何組成與靜定性的關系
思考題、習題及答案
第3章靜定結構的受力分析
3.1靜定結構內力分析基礎
3.2靜定梁
3.3靜定平面剛架
3.4靜定平面桁架
3.5三鉸拱
3.6靜定組合結構
3.7靜定結構的靜力特性
思考題、習題及答案
第4章結構位移計算
4.1概述
4.2變形體系的虛功原理
4.3結構位移計算的一般公式
4.4靜定結構在荷載作用下的位移計算
4.5代數法
4.6靜定結構在溫度變化時的位移計算
4.7靜定結構在支座移動時的位移計算
4.8線性彈性體系的互等定理
思考題、習題及答案
第5章力法
5.1超靜定結構概述
5.2力法的基本概念
5.3力法典型方程
5.4力法計算示例
5.5溫度改變和支座移動時超靜定結構的計算
5.6力法采用EX（2EI。計算的作法
5.7超靜定結構的位移計算及最后彎矩圖的校核
5.8對稱性的利用
5.9超靜定拱的內力計算
5.10超靜定結構的特性
思考題、習題及答案
第6章位移法
6.1概述
6.2等截面直桿的轉角位移方程
6.3位移法的基本未知量和基本結構
6.4位移法的典型方程及計算步驟
6.5位移法計算示例
6.6直接由平衡條件建立位移法典型方程
6.7位移法采用：EX（2EI。計算的作法
6.8對稱性的利用
*6.9支座位移和溫度變化時超靜定結構的計算
思考題、習題及答案
第7章漸近法
7.1概述
7.2力矩分配法的基本原理
7.3力矩分配法計算連續梁和無節點線位移剛架
7.4力矩分配法采用EXCEL計算
7.5無剪力分配法
*7.6剪力分配法
思考題、習題及答案
第8章結構位移圖的繪制
8.1繪制位移圖的比擬法
8.2算例
8.3比擬法采用EXCEL表計算
8.4比擬法在其他方面的應用
思考題、習題及答案
第9章影響線及其應用
9.1影響線的概念
9.2靜力法作單跨靜定梁的影響線
9.3間接荷載作用下的影響線
9.4多跨靜定梁的影響線
9.5機動法作影響線
9.6桁架的影響線
*9.7超靜定梁影響線的概念
9.8利用影響線求影響量
9.9最不利荷載位置
9.10簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩
*9.11連續梁的內力包絡圖
思考題、習題及答案
第10章矩陣位移法
10.1概述
10.2單元及單元剛度矩陣
10.3單元剛度矩陣的坐標變換
10.4結構剛度矩陣
10.5非節點荷載的處理
10.6矩陣位移法解題示例
10.7矩陣位移法計算程序
思考題、習題及答案
第11章結構的極限荷載
11.1概述
11.2極限彎矩、塑性鉸和破壞機構
11.3梁的極限荷載
11.4比例加載判定定理
11.5剛架的極限荷載
思考題、習題及答案
第12章結構彈性穩定計算
12.1概述
12.2用靜力法確定臨界荷載
12.3用能量法確定臨界荷載
12.4變截面直桿的穩定
12.5組合壓桿的穩定
12.6用矩陣位移法計算剛架的臨界荷載
思考題、習題及答案
第13章結構動力學
13.1概述
13.2體系振動的自由度
13.3單自由度體系的自由振動
13.4單自由度體系的強迫振動
13.5多自由度體系的自由振動
13.6多自由度體系的強迫振動
*13.7無限自由度體系的自由振動
13.8計算頻率的近似方法
思考題、習題及答案
附錄Ⅰ圖乘法
附錄ⅡEXCEL表匯總
Ⅱ.1懸臂桿件法、代數法EXCEL計算表
Ⅱ.2力法、位移法、力矩分配法EXcEL計算表
Ⅱ.3比擬法EXCEL計算表
Ⅱ.4矩陣位移法EXCEL計算表
附錄Ⅲ矩陣位移法源程序
Ⅲ.1程序說明
Ⅲ.2程序框圖
Ⅲ.3變量說明
Ⅲ.4程序使用說明
Ⅲ.5源程序
主要參考文獻

4.1.2計算位移的目的
結構的位移計算在工程設計中具有重要的意義，概括地說，它有以下幾方面的用途：
（1）驗算結構的剛度。工程中，結構的變形過大，將無法正常使用。例如機器傳動軸如果發生過大的變形，將影響加工精度。橋梁中梁的撓度過大，車輛將無法平順通行。而要驗算結構的剛度（即檢驗結構變形是否符合使用要求），就需要計算結構的位移。
（2）為超靜定結構分析打基礎。超靜定結構的未知力，單靠靜力平衡條件不能全部求出，還必須補充變形條件，這就需要計算結構的位移。
（3）結構施工安裝的需要。結構在制作安裝過程中，常需要預先知道結構變形后的位置以便采取一定的施工措施。例如房屋建筑中的大跨度梁，在荷載作用下將發生向下的撓度，影響建筑物使用和觀感。為了使結構在自重作用下能接近原設計的水平位置，施工時就需要按照其撓度向上抬起（稱為建筑起拱），這就需要計算梁的位移。
（4）在結構的動力計算和穩定計算中，也需要計算結構的位移。
4.1.3線性變形體系
任何結構都是由可變形的固體材料組成的，按照變形的特性，變形體系可分為線性變形體系和非線性變形體系。
所謂線性變形體系是指位移與荷載呈線性關系的體系，而且在荷載全部撤除后，位移將完全消失。因此這種體系也稱為線性彈性體系。線性變形體系符合下列條件：
（1）應力與應變關系滿足胡克定律。
（2）體系是幾何不變的，且所有約束都是理想約束。理想約束是指在體系發生位移過程中約束反力不作功的約束，例如無摩擦的光滑鉸（即理想鉸）和剛性鏈桿等。
（3）位移是微小的，即小變形。這樣在建立平衡方程時，微小的變形可以忽略不計，仍然應用結構變形前的原有幾何尺寸。當結構同時承受荷載、溫度變化和支座移動等多種因素作用時，其位移計算可應用疊加原理。
對于位移與荷載不呈線性關系的體系，稱為非線性變形體系。其中，若材料的物理性質是非線性的，稱為物理非線性體系；若體系變形過大，需要按變形后的幾何位置進行計算時，則稱為幾何非線性體系。
本書只討論線性變形體系的位移計算，工程中，大多數問題的位移計算都屬于這種情況。
結構力學中計算位移是以虛功原理為基礎，由虛功方程給出結構位移計算的一般公式。本章將先介紹變形體系的虛功原理，然后討論靜定結構的位移計算。