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绪论1

一、工程力学研究对象和任务1

二、工程结构的分类2

三、载荷的分类4

第一章 静力学的基本概念和物体的受力分析5

第一节 静力学基本概念5

一、力的概念5

第二节 静力学公理6

二、刚体的概念6

第三节 约束与约束反力9

一、由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束9

二、具有光滑接触表面的约束9

三、其他约束11

第四节 物体的受力分析和受力图12

思考题15

习题15

第一节 平面汇交力系合成与平衡的几何法19

一、平面汇交力系合成的几何法、力多边形法则19

第二章 平面简单力系19

二、平面汇交力系平衡的几何条件20

第二节 平面汇交力系合成与平衡的解析法22

一、力在正交坐标轴系的投影与力的解析表达式22

二、平面汇交力系合成的解析法23

三、平面汇交力系的平衡方程24

第三节 平面力对点之矩的概念及计算25

一、力对点之矩（力矩）25

二、合力矩定理与力矩的解析表达式26

二、力偶矩27

第四节 平面力偶系27

一、力偶27

三、平面力偶等效定理28

四、平面力偶系的合成和平衡条件29

思考题31

习题32

第三章 平面任意力系35

第一节 力的平移定理35

第二节 平面任意力系向作用面内一点简化36

一、平面任意力系向作用面内一点简化36

二、平面任意力系简化结果的讨论38

一、平面任意力系平衡方程的基本形式40

第三节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程40

二、平面任意力系平衡方程的二矩式41

三、平面任意力系平衡方程的三矩式41

四、平面平行力系的平衡条件42

第四节 物体系的平衡44

思考题47

习题48

第一节 力在直角坐标轴上的投影53

第四章 空间力系53

第二节 力对轴的矩和力对点的矩54

一、力对轴的矩54

二、力对点的矩55

三、力对点的矩与力对通过该点的轴的矩的关系56

四、力偶矩矢56

第三节 空间力系的平衡条件和平衡方程57

一、空间任意力系向一点简化57

二、空间任意力系的平衡方程59

思考题62

习题63

第五章 弹性变形体基本知识66

第一节 弹性变形体的概念和基本假设66

一、弹性变形体的概念66

二、材料力学的基本假设66

第二节 外力和内力67

一、外力67

二、内力67

第四节 正应变和切应变69

第三节 正应力和切应力69

第五节 杆件变形的基本形式70

一、轴向拉伸或轴向压缩71

二、剪切71

二、扭转72

四、弯曲72

五、组合变形72

思考题72

一、轴力计算73

第二节 轴力计算与轴力图73

第一节 轴向拉伸和压缩的概念73

第六章 轴向拉伸和压缩73

二、轴力图74

第三节 拉（压）杆的应力与圣维南原理75

一、横截面上的应力75

二、斜截面上的应力76

三、圣维南原理77

第四节 应力集中的概念78

一、拉（压）杆的纵向变形与胡克定律80

第五节 拉（压）杆的变形与胡克定律80

二、拉（压）杆的横向变形与泊松比81

第六节 材料在拉伸与压缩时的机械性质83

一、材料拉伸试验83

二、材料压缩试验86

第七节 失效、安全因素和强度计算87

一、失效87

二、安全因素87

三、拉（压）杆的强度计算87

思考题88

习题89

第七章 连接件实用计算92

第一节 剪切的实用计算92

第二节 挤压的实用计算93

思考题95

习题95

第八章 圆轴扭转97

第一节 扭转的概念97

第二节 扭矩的计算和扭矩图97

第三节 切应力互等定理与剪切胡克定律99

第四节 圆轴扭转的应力与强度条件101

第五节 圆轴扭转的变形与刚度条件105

思考题106

习题106

第九章 弯曲内力108

第一节 弯曲的概念108

一、梁的计算简图109

二、梁的类型109

第二节 剪力和弯矩110

第三节 剪力方程、弯矩方程与剪力图、弯矩图112

第四节 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系116

一、剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系116

二、剪力图、弯矩图的简易画法117

思考题119

习题119

第十章 弯曲强度与刚度123

第一节 弯曲正应力123

一、基本假设123

二、弯曲正应力124

第二节 惯性矩与平行轴定理126

一、简单截面的惯性矩126

二、组合截面的惯性矩127

三、平行轴定理127

第三节 弯曲切应力计算128

第四节 挠曲线近似微分方程及其积分129

第五节 计算梁位移的叠加法133

第六节 梁的强度、刚度条件和合理设计135

一、梁的强度条件135

二、梁的刚度条件136

三、梁的合理设计137

思考题139

习题140

第十一章 应力状态分析与强度理论145

第一节 概述145

第二节 平面应力状态应力分析146

一、斜截面上的应力147

二、应力圆148

三、应力圆的应用148

四、主应力和主平面149

第三节 复杂应力状态的最大应力151

一、三向应力圆151

二、最大应力152

第四节 广义胡克定律152

第五节 复杂应力状态强度问题154

一、最大拉应力理论——第一强度理论155

二、最大拉应变理论——第二强度理论155

三、最大剪应力理论——第三强度理论156

四、畸变能理论——第四强度理论156

习题158

思考题158

第十二章 组合变形162

第一节 组合变形的概念162

一、组合变形的概念162

二、叠加原理162

第二节 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形164

第三节 双对称截面非对称弯曲167

一、横截面上的内力分析167

三、中性轴与最大弯曲正应力168

二、弯曲正应力分析168

第四节 弯曲与扭转的组合变形170

一、弯曲与扭转组合变形的概念170

二、弯曲与扭转组合变形的强度计算170

第五节 拉伸（压缩）、扭转与弯曲的组合变形173

思考题174

习题174

第十三章 压杆稳定问题178

第一节 稳定性的概念178

一、两端铰支细长压杆的临界载荷179

第二节 临界载荷的欧拉公式179

二、其他支座条件下细长压杆的临界载荷181

第三节 中、小柔度杆的临界应力与临界应力总图183

一、临界应力与柔度183

二、欧拉公式的适用范围与大柔度杆183

三、经验公式与中、小柔度杆184

四、临界应力总图184

第四节 稳定条件与合理设计185

一、稳定条件185

习题187

二、压杆的合理设计187

思考题187

第十四章 平面体系的机动分析190

第一节 概述190

第二节 平面杆系自由度计算190

一、自由度190

二、联系191

三、平面体系的计算自由度192

一、三刚片规则193

第三节 几何不变体系的基本组成规则193

二、二元体规则194

三、两刚片规则194

四、瞬变体系196

第四节 平面体系的机动分析示例196

思考题198

习题199

一、概述200

第二节 多跨静定梁的内力计算200

第一节 概述200

第十五章 静定结构内力计算200

二、多跨静定梁的内力计算201

第三节 静定平面刚架的内力计算203

一、刚架的特点和分类204

二、静定平面刚架的内力计算及内力图204

第四节 平面桁架的内力计算206

一、概述206

二、静定桁架的内力计算208

三、几种主要梁式桁架受力性能的比较214

四、组合结构的内力计算215

一、拱式结构的特征216

第五节 三铰拱的内力计算216

二、三铰拱的内力计算217

三、合理拱轴的概念221

四、三铰拱的性能222

第六节 静定结构的基本特性222

思考题224

习题224

一、结构的位移228

二、计算结构位移的目的228

第一节 概述228

第十六章 静定结构位移计算228

三、计算位移的有关假定229

第二节 变形体的虚功原理229

一、功、实功与虚功的概念229

二、刚体的虚功原理231

三、变形体虚功原理232

第三节 计算结构位移的一般公式235

第四节 静定结构在载荷作用下的位移计算236

第五节 图乘法240

一、静定结构温度变化时的位移计算243

第六节 静定结构由于温度改变和支座移动引起的位移243

二、静定结构在支座移动时的位移计算245

三、制造误差引起的位移计算公式245

第七节 弹性结构的互等定理246

一、功的互等定理246

二、位移互等定理247

三、反力互等定理248

四、反力与位移互等定理248

习题249

思考题249

第十七章 力法252

第一节 超静定结构概述252

一、超静定结构的概念252

二、超静定结构的类型253

第二节 力法的基本概念254

一、力法的基本结构和力法基本原理254

二、力法的超静定次数257

第三节 力法的典型方程259

一、力法的计算步骤261

第四节 力法的计算步骤和示例261

二、力法的计算示例262

第五节 超静定结构的位移计算及最后弯矩图的校核275

一、超静定结构的位移计算276

二、最后弯矩图的校核277

思考题278

习题278

二、位移法的基本原理281

一、位移法的基本计算假定281

第一节 位移法的基本概念281

第十八章 位移法281

三、位移法的基本常数282

第二节 等截面梁的转角位移方程284

一、两端固定的等截面梁的转角位移方程284

二、一端固定、一端为铰支的等截面梁的转角位移方程284

三、一端固定、一端定向的等截面梁的转角位移方程285

第三节 位移法的基本未知量和基本结构285

一、位移法的基本未知量285

一、位移法的典型方程287

二、位移法的基本结构287

第四节 位移法的典型方程及计算步骤287

二、位移法的基本计算步骤288

三、位移法的求解的例题288

第五节 直接由平衡条件建立位移法基本方程294

第六节 力法与位移法的比较296

思考题296

习题296

第一节 力矩分配法的基本概念299

一、力矩分配法的基本概念299

第十九章 力矩分配法299

二、结点力偶作用下的平衡关系300

三、非结点载荷作用下的平衡关系301

四、力矩分配法计算过程总结302

第二节 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架303

一、力矩分配法计算连续梁结构303

二、力矩分配法计算无侧移刚架305

三、力矩分配法计算多结点结构的总结307

第三节 无剪力分配法308

习题310

思考题310

第一节 影响线的基本概念313

第二十章 影响线313

第二节 静力法绘制影响线314

一、静力法绘制影响线的基本步骤314

二、静力法绘制影响线的几个实例314

第三节 机动法320

一、机动法绘制影响线的基本步骤320

二、机动法绘制影响线的实例321

习题323

三、机动法绘制超静定结构影响线的问题323

思考题323

附录A 常用材料的力学性能325

附录B 常见截面的几何性质326

附录C 非圆截面杆扭转328

附录D 梁的挠度与转角330

附录E 型钢表332

部分习题答案340

参考文献349