结构力学（第二版）

本书是湖北省精品课程教材，是作者三十多年结构力学教学实践的经验总结，具有鲜明的特色，内容安排颇有独到之处。在“传授知识、培养能力、因材施教，强化实践”的思想指导下，全书对基本概念的介绍坚持突出重点，简洁明了；对例题的安排坚持由易至难，一题多解；对章节的讨论突出总结归纳，举一反三；对习题的编排强调相关章节既有常规小练习，又有结合实际的大作业。本书每章配套的PPT课件可以通过扫描二维码获取，方便自学和复习。本书既可作为土木工程专业的教材，又可作为该专业学生考研的参考书。 

本书是省级精品课程教材，是为高等学校土木、水利、力学等专业结构力学课程编写的教材。全书共11章，主要内容包括结构的几何构造分析、静定结构的内力计算、静定结构的影响线、静定结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法和近似法、矩阵位移法、结构动力学等。本书基础理论阐述重点突出，言简意赅，并将要点贯穿全书；例题讲解详细，举一反三，循序渐进，覆盖面广，既有常规的练习题，又有结合工程实际的大作业。本书可作为普通高等学校土木工程专业的教材，也可作为该专业学生考研的参考书。

李黎，华中科技大学教授，博士生导师，华中科技大学土木工程与力学学院副院长，校教学指导委员会委员，湖北省精品课程“结构力学”第1负责人，湖北省土木工程品牌专业的第1负责人，湖北省土木工程实验教学示范中心的第1负责人。讲授的本科和研究生课程有:结构力学、结构动力学、建筑抗震设计、现代结构理论，并指导本科生的毕业设计。主要研究方向:工程结构的隔震与减振、高耸及大跨度结构的风振控制、大型结构的有限元分析等。

第1章绪论(1)

1.1结构力学的主要内容和教学要求(1)

1.2结构的计算简图(2)

1.3荷载的类型(6)

1.4结构的形式(7)

第2章结构的几何构造分析(9)

2.1几何构造分析的几个概念(9)

2.2几何不变体系的组成规律(11)

2.3几何构造分析方法(12)

2.4瞬变体系(14)

2.5几何构造分析举例(17)

2.6平面杆件体系的计算自由度(21)

习题(23)

第3章静定结构的内力计算(27)

3.1梁内力计算(27)

3.2用区段叠加法画简支梁的弯矩图(30)

3.3斜梁(32)

3.4多跨静定梁(34)

3.5静定刚架(40)

3.6桁架(50)

3.7组合结构(58)

3.8三铰拱(61)

3.9静定结构的特性(71)

习题(76)

第4章静定结构的影响线(86)

4.1移动荷载和影响线的概念(86)

4.2用静力法作单跨静定梁影响线(87)

4.3多跨静定梁的影响线(91)

4.4间接荷载作用下的影响线(92)

4.5静定桁架的影响线(96)

4.6用机动法作影响线(99)

4.7组合结构的影响线(102)

4.8三铰拱的影响线(103)

4.9影响线的应用(104)

4.10简支梁的包络图和弯矩(110)

4.11讨论(113)

习题(119)

第5章静定结构的位移计算(123)

5.1位移计算概述(123)

5.2支座移动产生的位移计算(124)

5.3力的虚设方法(126)

5.4制造误差产生的位移计算(127)

5.5温度作用时的位移计算(129)

5.6荷载作用下的位移计算(131)

5.7用图乘法计算受弯结构的位移(135)

5.8线性变形体系的互等定理(141)

习题(144)

第6章力法(148)

6.1概述(148)

6.2力法的基本概念(153)

6.3力法的典型方程(156)

6.4各种超静定结构的计算(158)

6.5对称结构的计算(166)

6.6超静定拱(171)

6.7支座移动、温度变化时内力的计算(176)

6.8具有弹性支座结构的内力计算(179)

6.9超静定结构的位移计算(180)

6.10超静定结构计算的校核(183)

6.11特殊问题的讨论(184)

习题(189)

第7章位移法(194)

7.1位移法概述(194)

7.2位移法未知量的确定(195)

7.3杆端力与杆端位移的关系(198)

7.4利用平衡条件建立位移法方程(204)

7.5结点截面平衡法应用举例(205)

7.6基本体系和典型方程法(211)

7.7对称性的利用(220)

7.8其他各种情况的处理(225)

7.9讨论(229)

习题(237)

第8章力矩分配法和近似法(242)

8.1力矩分配法的基本概念(242)

8.2单结点的力矩分配法(245)

8.3多结点力矩分配法(247)

8.4无剪力分配法(252)

8.5讨论(254)

8.6近似法(256)

8.7超静定结构的影响线(268)

8.8连续梁的内力包络图(273)

习题(275)

第9章矩阵位移法(278)

9.1概述(278)

9.2单元划分及结点编号(280)

9.3局部坐标系下的单元刚度矩阵方程(285)

9.4整体坐标系下的单元刚度方程(288)

9.5连续梁的整体刚度矩阵(293)

9.6刚架的整体刚度矩阵(295)

9.7荷载列阵(298)

9.8刚架内力的计算步骤和算例(304)

9.9忽略轴向变形时刚架的整体分析(309)

9.10桁架结构内力的计算步骤和算例(310)

9.11其他结构内力的计算(313)

习题(324)

第10章结构的动力计算(328)

10.1概述(328)

10.2动力自由度(330)

10.3单自由度体系的自由振动(333)

10.4单自由度体系的强迫振动(345)

10.5两个自由度体系的自由振动(358)

10.6两自由度体系在简谐荷载下的强迫振动(369)

10.7多自由度体系的自由振动(375)

10.8多自由度体系的强迫振动(382)

10.9自振频率的近似算法(387)

习题(393)

第11章结构的稳定计算(399)

11.1概述(399)

11.2轴心受压杆件的稳定——静力法(402)

11.3轴心受压杆件的稳定计算——能量法(408)

11.4偏心受压直杆的稳定(412)

11.5剪力对临界荷载的影响(413)

11.6组合压杆的稳定(415)

11.7刚架的稳定——矩阵位移法(419)

11.8讨论(424)

习题(427)

结构力学是固体力学的一个分支，它是研究杆系结构在外力和其他因素作用下的内力、变形以及组成规律的一门学科。结构力学课程是土木工程专业重要的核心学科基础课。它的先行课程是理论力学和材料力学，后续课程是混凝土结构、钢结构、桥梁结构、给水排水工程等专业课程。该课程是学生由前期的基础理论学习转入后期专业知识学习的桥梁和纽带，结构力学知识是结构工程师进行工程结构计算、设计、施工的重要工具。课程的主要任务是：使学生在学习了理论力学和材料力学的基础上进一步掌握杆件结构的基本计算原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养学生的分析能力、计算能力、自学能力和表达能力，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好基础。本书是湖北省精品课程教材，是作者三十多年结构力学教学实践的经验总结，具有鲜明的特色，内容安排颇有独到之处。在“传授知识、培养能力、因材施教，强化实践”的思想指导下，全书对基本概念的介绍坚持突出重点，简洁明了；对例题的安排坚持由易至难，一题多解；对章节的讨论突出总结归纳，举一反三；对习题的编排强调相关章节既有常规小练习，又有结合实际的大作业。本书既可作为土木工程专业的教材，又可作为该专业学生考研的参考书。全书分11章，其中第1～9章主要介绍静定结构与超静定结构在静荷载作用下的内力和位移计算方法，第10章介绍结构在动荷载作用下的计算问题，第11章介绍结构的稳定计算问题。本书由李黎主编，龙晓鸿、江宜城、樊剑、戴萍参加了相关章节的编写工作。在本次再版修订工作中，我们主要对第1版教材中的错误进行了修改，调整了第9章的习题，并增加了各章的PPT资源（可通过扫描各章前的二维码获取，二维码资源使用说明见书末）。本书的错误和不足在所难免，欢迎广大读者提出宝贵意见。

编者

2018.7