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主要符号表1

第1章 杆系结构位移法1

1.1 概述1

1.2 杆系结构位移法方程3

1.2.1 两端固定的单元杆件由于端点位移产生的广义反力3

1.2.2 两端固定的单元杆件由于载荷作用产生的广义反力6

1.2.3 平衡方程7

1.3 杆系结构位移法算例15

习题26

第2章 杆系结构刚度阵法29

2.1 概述29

2.2 坐标系统29

2.2.1 局部坐标和总体坐标29

2.2.2 载荷、杆端力、杆端位移和节点位移30

2.3 坐标转换矩阵31

2.4 局部坐标系单元刚度阵34

2.5 总体坐标系单元刚度阵36

2.6 结构刚度阵法方程37

2.6.1 结构位移连续条件37

2.6.2 结构刚度阵法方程38

2.6.3 总刚度阵集合规律40

2.7 杆端力计算41

2.8 刚度阵法算例42

习题46

第3章 直接刚度法计算桁架48

3.1 概述48

3.2 结构模型数字化48

3.3 独立未知位移50

3.4 平面轴力杆单元刚度阵计算及其子函数52

3.5 基本方程建立及总刚度阵累加54

3.6 基本方程求解58

3.7 轴力杆内力计算子程序60

3.8 程序灵活应用及讨论61

3.8.1 对称性的利用62

3.8.2 装配内力问题63

3.8.3 支座沉陷问题64

3.8.4 温度应力问题64

3.9 等带宽带状矩阵的应用65

3.10 直接刚度法计算空间桁架67

3.10.1 杆端力的转换关系67

3.10.2 杆端位移的转换关系68

3.10.3 杆端力与位移的关系68

3.10.4 结构图形的数据化69

3.10.5 独立的未知位移69

3.10.6 单元刚度阵的计算70

3.10.7 总刚度阵的形成71

3.10.8 内力计算71

习题72

第4章 直接刚度法计算平面刚架74

4.1 概述74

4.2 平面刚架结构模型数字化74

4.3 平面刚架独立的未知位移77

4.4 平面刚架单元刚度矩阵计算78

4.5 平面刚架总刚度阵集合81

4.6 平面刚架载荷列阵的形成84

4.6.1 单根杆两端固定约束载荷作用下局部坐标系支承反力84

4.6.2 支承反力的反作用力转换到总体坐标系形成节点等效载荷87

4.7 平面刚架直接刚度法方程的求解89

4.8 平面刚架求杆件截面内力90

4.8.1 节点位移引起的距“左”端xp处截面内力90

4.8.2 两端固定杆件距“左”端xp处截面内力91

4.9 平面刚架程序的灵活应用94

4.10 平面刚架节点有指定位移问题95

4.10.1 指定位移为零96

4.10.2 指定位移为某一定值100

4.11 平面刚架半铰问题102

4.12 平面刚架剪切变形影响问题106

4.13 平面刚架刚性域影响问题109

4.13.1 两端刚性域的单元刚度阵109

4.13.2 两端刚性域单元杆的固端反力计算111

4.14 平面刚架总刚度矩阵一维存储112

习题116

第5章 直接刚度法计算空间刚架117

5.1 概述117

5.2 空间刚架局部坐标到总体坐标的转换118

5.3 空间刚架单元杆件的刚度阵122

5.4 空间刚架位移连续条件及节点对号127

5.5 空间刚架总刚度阵的集合127

5.6 空间刚架载荷向量的形成129

5.7 空间刚架子结构介绍130

5.7.1 边界固定的各子结构分析130

5.7.2 边界放松各子结构分析132

5.7.3 子结构内部的位移132

习题133

附录Ⅰ 平面桁架程序设计134

附录Ⅱ 空间桁架程序设计149

附录Ⅲ 平面刚架程序设计161

附录Ⅳ 空间刚架程序设计180

部分习题答案202

参考文献203