世纪 面向21世纪课程教材 Textbook Series for 21st Century 结构力学教程( 龙驭球包世华主编 龙驭球包世华匡文起袁驷编著 高等教育出版社 HIGHER EDUCATION PRESS
内容提要 本书是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果， 是面向21世纪课程教材和教育部工科力学“九五”规划教材。本书是在清华大学四多 年结构力学教材建设和近年教学改革实践基础上，为高等学校土建、水利、道桥力学等 专业结构力学课程编写的新教材。 全书共16章，分为(I)、(Ⅱ)两册。第(I)册共9章，主要内容包括静定结构部分， 超静定结构部分等。第（Ⅱ）册共7章，主要内容包括矩阵位移法、能量原理以及动力、稳 定、极限荷载计算等专题部分。本书为第（Ⅱ）册，并附有平面刚架源程序(FORTRAN77 和Fortra8n90)。本书第(I)册附有《结构力学求解器》软件光盘1张。 本书贯彻“守本翻新”的方针。守本，是指继续保持“打好基础，脉络清晰，理论联系 实际，符合认识规律”的编写风格。翻新，是指进行些经过初步实践的新尝试：将经典 与现代方法融为一体，将虚功一能量方法贯通全书，讲点方法论提高科学素质，更新内容 扩大专业覆盖面，引入结构力学计算机辅助分析计算软件《结构力学求解器》作为新工 具
本书符号表说明 为了深入贯彻国家技术监督局发布的国家标准(GB3100~3102-93) 《量和单位》,本书对结构力学符号和单位的传统用法作了调整,既保证了对 国家标准的认真实施,又考虑了教师和学生使用上的习惯与方便。 在实施国家标准的过程中,为保证国家标准和现有惯例的衔接,本书作 了认真的考虑,现作如下说明,请读者注意。 1.国家标准规范的物理量、名称和符号,按国家标准使用,注重量的物 理属性。如,旧称剪应变(剪切角)γ,现改称切应变;又如,各种力(包括荷 载反力和内力)都用F作为主符号,而将其特性以下标(上标)表示;等等。 2.对于在结构力学中广泛使用的广义力(包括力与力偶矩、力矩)和广 义位移(包括线位移与角位移),为了体现其广义性(有时还有未知性),考虑 到全书叙述的统一和表达约简洁、完整,本书仍沿用Ⅹ(多余力未知力)、Δ 和δ(位栘)、c(支座位移)等广义物理量。至于它们在具体问题中对应的量 和桕应单位,则视具体问题而定 3在结构力学中经常应用“单位量”的概念,如单位力X=1,单位荷载 Fp=1,单位位移Δ=1等。现以单位力X=1为例加以说明。单位力X=1 是一种简称,详细地说,是指数值为1而其量纲指数都为零(量纲并不为零, 量纲为一)的特定广义力X=1(这里,与X在数值上桕等,但量纲不同。 X是一个量纲一的量,以前称为无量纲量)。单位量的概念主要用于求比例 系数(或称影响系数)。仍以力X引起某量M的情况为例,二者的比例系教 为M=M。在线性问题中,比例系数是一个重要的概念。 4.本教村中某些符号及有关公式运算中的单位表示,考虑以往教村的 习惯和结合工程实际运算的方便,作了必要的处理。具体情况在本教村的 相应处已有说明
主要符号表 面积 振幅 A 应变能密度 B 应变余能密度 支座广义位移、粘滞阻尼系数 弯矩传递系数 临界阻尼系数 结间距离 E 弹性模量 势能 余能 矢高、工程频率 集中荷载 荷载向量 水平推力 F:、F 水平(r)垂直(y)方向的分力 F 轴力 FN、F 轴力在水平(x)、垂直(y)方向的分力 剪力 Fa、F8 截面左、右的剪力 固端剪力 欧拉临界荷载 临界荷载 F 极限荷载 Fp 可破坏荷载 可接受荷载 F 弹性力
主要符号表 F 惯性力 阻尼力 FFFF 广义反力、反力合力 局部坐标系下单元杆端力向量 整体坐标系下单元杆端力向量 FFG 局部坐标系下单元固端力向量 整体坐标系下单元固端力向量 切变模量 线刚度 zIIkkkK 惯性矩 单位矩阵 刚度系数、切应力分布不均匀系数 局部坐标系下单元刚度矩阵 整体坐标系下单元刚度矩阵 结构刚度矩阵 质量 线分布质量 质量矩阵 MMMMM 力矩、力偶矩、弯矩 固端弯矩 极限弯矩 弹性极限弯矩 形函数矩阵 NpPP 均布荷载集度 广义荷载、广义力 单元结点荷载向量 结构结点荷载向量 均布荷载集度 R 半径 半径、反力影响系数 转动刚度 stTT 时间 周期、动能 坐标转换矩阵