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第4篇 土木工程结构的静力学响应分析3

第14章 土木工程结构基础知识3

14.1 土木工程结构的概念3

14.2 土木工程结构的功能4

14.2.1 基本功能4

14.2.2 为完成基本功能而须具有的功能4

14.3 土木工程结构的几何构成特点5

14.4 土木工程结构的组成及类型5

14.4.1 基本结构单元5

14.4.2 土木工程结构的类型5

14.4.3 杆件结构的类型6

14.5 工程结构的计算简图7

14.5.1 结构计算简图与计算模型的概念7

14.5.2 结构计算简图的简化原则8

14.5.3 实际杆件结构简化成计算简图的内容8

14.5.4 结构计算模型与计算简图建立10

14.5.5 单线图——结构计算简图的表示11

14.6 结构上的荷载12

14.6.1 研究作用于结构上的荷载的目的12

14.6.2 荷载的类型13

14.6.3 荷载的表示13

14.6.4 荷载的计算13

14.7 土木工程结构研究的内容13

14.8 结论与讨论14

14.8.1 基本概念14

14.8.2 结构分析与结构设计14

习题1414

第15章 平面杆件体系的几何组成分析15

15.1 基本概念15

15.1.1 几何不变体系和几何可变体系15

15.1.2 几何组成分析的目的16

15.1.3 刚片、自由度以及和约束有关的几个概念16

15.1.4 平面杆件体系的计算自由度18

15.1.5 平面杆件体系的分类20

15.2 几何不变体系的组成规则20

15.2.1 几何不变体系的组成规则20

15.2.2 几何组成分析的步骤和示例21

15.3 结论与讨论24

15.3.1 基本概念24

15.3.2 分析体系几何组成的目的24

15.3.3 瞬变体系不能用作结构24

习题1524

第16章 静定结构的内力分析26

16.1 静定梁的内力分析26

16.1.1 多跨静定梁的概念26

16.1.2 多跨静定梁的内力计算27

16.2 静定平面刚架的内力分析28

16.2.1 静定平面刚架的概念28

16.2.2 静定平面刚架的内力分析28

16.3 静定平面桁架的内力分析32

16.3.1 桁架的概念32

16.3.2 简单静定平面桁架内力求解33

16.4 三铰拱的内力分析38

16.4.1 拱的概念38

16.4.2 三铰拱的内力计算38

16.5 静定组合结构的内力分析41

16.5.1 组合结构的概念41

16.5.2 组合结构内力计算41

16.6 静定结构的静力特性43

16.7 结论与讨论43

习题1644

第17章 能量法求静定结构位移48

17.1 结构的位移与位移计算的目的48

17.1.1 杆系结构位移的概念48

17.1.2 计算结构位移的目的49

17.1.3 线弹性结构的概念49

17.2 实功与虚功的概念50

17.2.1 实功的概念50

17.2.2 虚功的概念51

17.3 弹性应变能52

17.3.1 轴心拉压杆弹性应变能52

17.3.2 梁的弹性应变能53

17.3.3 实功法计算弹性体的位移54

17.4 虚功原理55

17.4.1 刚体虚位移原理55

17.4.2 变形体虚力原理56

17.5 虚功法计算静定桁架节点位移58

17.5.1 虚功法计算静定桁架节点位移的总公式58

17.5.2 荷载作用引起的桁架节点位移的计算公式60

17.5.3 温度变化引起位移的计算公式60

17.5.4 制造误差引起位移的计算公式60

17.5.5 利用虚功法求桁架节点位移的步骤60

17.6 虚功法计算静定梁及框架截面的位移63

17.6.1 虚功法计算静定梁及框架位移的总公式63

17.6.2 荷载作用引起静定梁及框架位移的计算公式65

17.6.3 温度变化引起静定梁及框架位移的计算公式65

17.6.4 利用虚功法求梁及框架上某一横截面位移的步骤66

17.7 图乘法计算梁及框架截面的位移75

17.7.1 图乘法基本原理75

17.7.2 图乘法的应用76

17.8 线弹性变形体的3个互等定理79

17.8.1 功的互等定理79

17.8.2 位移互等定理80

17.8.3 反力互等定理80

17.9 结论与讨论81

17.9.1 基本概念81

17.9.2 基本原理81

17.9.3 求线弹性结构位移的方法81

17.9.4 广义位移和广义虚单位荷载对应示例82

习题1783

第18章 超静定结构分析85

18.1 超静定结构及其超静定次数85

18.1.1 超静定结构的概念85

18.1.2 超静定次数的确定86

18.1.3 超静定结构内力分析方法分类87

18.1.4 超静定结构分析88

18.2 变形协调法——力法90

18.2.1 一次超静定结构的力法求解90

18.2.2 多次超静定结构的力法求解104

18.2.3 超静定结构的位移计算117

18.2.4 力法计算中结构对称性的利用118

18.2.5 力法的优、缺点125

18.3 转角位移法分析超静定梁与框架125

18.3.1 转角位移法求解思路简介126

18.3.2 等截面直梁的转角位移方程127

18.3.3 利用转角位移法分析超静定结构136

18.3.4 转角位移法的基本体系144

18.3.5 对称结构的位移法计算157

18.4 力矩分配法158

18.4.1 基本概念159

18.4.2 单节点力矩分配法计算实例161

18.5 超静定结构的特性162

18.6 结论与讨论163

18.6.1 基本概念163

18.6.2 基本原理163

习题18163

第19章 影响线171

19.1 影响线的概念171

19.2 静力法做影响线173

19.2.1 反力的影响线173

19.2.2 剪力的影响线173

19.2.3 弯矩的影响线174

19.2.4 内力的影响线与内力图的区别176

19.2.5 间接荷载作用下影响线的绘制方法177

19.3 机动法做影响线178

19.3.1 机动法绘制静定梁影响线的原理178

19.3.2 机动法绘制静定梁影响线的步骤179

19.4 影响线的应用180

19.5 结论与讨论185

19.5.1 基本概念185

19.5.2 基本原理186

习题19186