作者简介
主要教学经历(授课名称、授课对象等):1.建筑设备工程.建筑工程技术等7专业(总人数1400).建筑设备工程(2005年前科学出版社,2005-2009年武汉理工大学出版社,2009年开始中国电力出版社)2.建筑给排水.建筑设备工程技术等3专业(总人数400).建筑给排水工程(2008年前科学出版社,2008年后武汉理工大学出版社)3.流体力学泵与风机.建筑设备工程技术等2专业(总人数300). 流体力学泵与风机(中国建筑工业出版社、武汉理工大学出版社)曾经编写的教材或专著情况(著作名称、出版时间、出版单位等):1.参编-第二主编.建筑设备工程.2003、2005年,科学出版社2.副主编.建筑给水排水.2005年,科学出版社3.主编. 流体力学泵与风机.2008年,武汉理工大学出版社4.第三编著.当代高等职业教育理论与实践.2007年,兵器工业出版社5.主编. 建筑设备工程.2009年,中国电力出版社
目录
前言
第1章 建筑力学的研究对象…………………………………………………………………… 1
1.1 建筑力学的研究对象和任务 ………………………………………………………… 1
1.2 刚体与变形固体及其基本假设 ……………………………………………………… 2
本章小结……………………………………………………………………………………… 3
课后习题……………………………………………………………………………………… 3
第2章 结构的计算简图………………………………………………………………………… 4
2.1 力与力偶 ……………………………………………………………………………… 4
2.2 外力 …………………………………………………………………………………… 9
2.3 物体与物体系的受力分析…………………………………………………………… 11
本章小结 …………………………………………………………………………………… 13
课后习题 …………………………………………………………………………………… 13
第3章 平面力系的平衡 ……………………………………………………………………… 15
3.1 平面力系向一点简化………………………………………………………………… 15
3.2 平面力系的平衡方程及其应用……………………………………………………… 17
3.3 平面力系的几个特殊情况…………………………………………………………… 19
本章小结 …………………………………………………………………………………… 21
课后习题 …………………………………………………………………………………… 21
第4章 平面图形的几何性质 ………………………………………………………………… 24
4.1 形心与静矩…………………………………………………………………………… 24
4.2 惯性矩………………………………………………………………………………… 26
4.3 组合图形的惯性矩…………………………………………………………………… 27
4.4 形心主惯性矩的概念………………………………………………………………… 28
本章小结 …………………………………………………………………………………… 30
课后习题 …………………………………………………………………………………… 31
第5章 平面体系的几何组成分析 …………………………………………………………… 33
5.1 几何组成分析的目的………………………………………………………………… 33
5.2 平面体系的自由度和约束…………………………………………………………… 34
5.3 平面几何不变体系的组成规则……………………………………………………… 35
5.4 平面体系的几何组成分析方法……………………………………………………… 38
5.5 体系的几何组成与静定性的关系…………………………………………………… 41
本章小结 …………………………………………………………………………………… 42
课后习题 …………………………………………………………………………………… 42
第6章 静定结构的内力分析 ………………………………………………………………… 44
6.1 杆件的基本变形及内力的概念……………………………………………………… 44
6.2 轴向拉压杆的内力分析……………………………………………………………… 46
6.3 静定平面桁架的内力计算…………………………………………………………… 49
6.4 扭转轴的内力分析…………………………………………………………………… 54
6.5 单跨梁的剪力图和弯矩图…………………………………………………………… 57
6.6 多跨静定梁的内力分析……………………………………………………………… 69
6.7 静定平面刚架的内力分析…………………………………………………………… 72
本章小结 …………………………………………………………………………………… 78
课后习题 …………………………………………………………………………………… 79
第7章 杆件的应力与强度计算 ……………………………………………………………… 84
7.1 轴向拉﹑压杆的应力………………………………………………………………… 84
7.2 材料在拉压时的力学性能…………………………………………………………… 87
7.3 拉压杆的强度计算…………………………………………………………………… 92
7.4 扭转杆的应力和强度计算…………………………………………………………… 94
7.5 梁的正应力及强度计算……………………………………………………………… 98
7.6 梁的切应力及强度计算 …………………………………………………………… 104
本章小结…………………………………………………………………………………… 108
课后习题…………………………………………………………………………………… 110
第8章 构件的变形和静定结构的位移计算………………………………………………… 113
8.1 轴向拉压杆的变形 ………………………………………………………………… 113
8.2 扭转轴的变形 ……………………………………………………………………… 116
8.3 平面弯曲梁的变形 ………………………………………………………………… 118
8.4 梁的刚度条件 ……………………………………………………………………… 121
8.5 结构位移计算概述 ………………………………………………………………… 123
8.6 结构位移计算的一般公式 ………………………………………………………… 124
8.7 静定结构在荷载作用下的位移计算 ……………………………………………… 126
8.8 图乘法 ……………………………………………………………………………… 128
8.9 静定结构由于温度改变、支座位移所引起的位移 ……………………………… 131
8.10 互等定理…………………………………………………………………………… 134
本章小结…………………………………………………………………………………… 136
课后习题…………………………………………………………………………………… 137
第9章 超静定结构的内力计算……………………………………………………………… 139
9.1 超静定结构的概念 ………………………………………………………………… 139
9.2 力法的基本概念 …………………………………………………………………… 141
9.3 力法典型方程 ……………………………………………………………………… 143
9.4 荷载作用下超静定结构的应用 …………………………………………………… 145
9.5 结构对称性的利用 ………………………………………………………………… 151
9.6 支座移动时超静定结构计算 ……………………………………………………… 158
9.7 超静定结构的位移计算及最后内力图的校核 …………………………………… 159
9.8 位移法的基本概念 ………………………………………………………………… 161
9.9 位移法典型方程及计算案例 ……………………………………………………… 167
9.10 力矩分配法………………………………………………………………………… 171
本章小结…………………………………………………………………………………… 179
课后习题…………………………………………………………………………………… 180
第10章 影响线 ……………………………………………………………………………… 185
10.1 影响线的概念……………………………………………………………………… 185
10.2 用静力法作简支梁的影响线……………………………………………………… 185
10.3 机动法作静定梁的影响线………………………………………………………… 188
10.4 简支梁的最不利荷载位置………………………………………………………… 190
本章小结…………………………………………………………………………………… 191
课后习题…………………………………………………………………………………… 192
第11章 压杆稳定 …………………………………………………………………………… 194
11.1 压杆稳定性概念…………………………………………………………………… 194
11.2 细长压杆的临界荷载……………………………………………………………… 194
11.3 压杆的临界应力…………………………………………………………………… 196
11.4 压杆的稳定计算…………………………………………………………………… 198
11.5 提高压杆稳定性的措施…………………………………………………………… 200
本章小结…………………………………………………………………………………… 201
课后习题…………………………………………………………………………………… 201
附录 型钢规格及截面特性表………………………………………………………………… 203
部分习题答案…………………………………………………………………………………… 213
参考文献………………………………………………………………………………………… 219
摘要
建筑力学是土木建筑工程、交通工程、城市规划等专业的重要专业技术基础课程。随着
应用型技术院校教育教学改革的不断深入发展,建筑力学的课程内容、课程体系、教学学时
等各种因素也在变化中,教材编写组根据教学的实际变化和需要编写了本教材。该教材从力
学知识的统一性和连贯性出发,对知识体系做了必要有效的调整,淡化了理论力学、材料力
学和结构力学三者之间的明显分界,使多门力学内容融为一体;重在杆件和结构的力学计算
与分析,目的是使学生掌握结构分析的基本概念和方法,为后续课程的深入学习奠定良好的
力学基础。另外,在内容上注意删繁就简,突出重点,便于学生对于基本内容的掌握。
本书由鲍东杰、杨江波任主编,时瑞国、赵杰峰、崔立杰任副主编,由鲍东杰统编定
稿。具体编写分工如下:王少鹏编写第1章,杨江波编写第2、3章,鲍东杰编写第4章,
时瑞国编写第5、6章,赵园园编写第7章7.1~7.3,崔立杰编写第7章7.4~7.6和第8
章,张书娜编写第9章,毕伟编写第10章,赵杰峰编写第11章。
本书由燕山大学刘峰教授担任主审。
本书在编写过程中得到了邢台职业技术学院等单位的大力支持,在此一并表示由衷的
感谢。
由 于编者水平及实践经验所限,加上时间仓促,不妥之处在所难免,恳请广大读者批评
指正。