Fundamentals of Structural Analysis (Mcgraw-Hill Series in Civil and Environmental Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Publishing Co.

作者:Kenneth Leet

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-01-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780071122412

丛书系列:

图书标签:

• Structural Analysis
• Civil Engineering
• Structural Engineering
• Mechanics
• Engineering Mechanics
• McGraw-Hill
• Textbook
• Engineering
• Construction
• Finite Element Analysis

《结构力学基础》 图书简介 《结构力学基础》是一本内容详实、体系严谨的经典教材，旨在为土木工程、建筑工程、机械工程以及其他与结构设计相关的工程学科的学生和专业人士提供扎实的理论基础和深入的实践指导。本书涵盖了结构分析的核心概念、方法和技术，从最基础的静力平衡原理出发，逐步深入到复杂的结构体系分析，为读者构建一个全面而深刻的结构力学知识体系。 第一部分：基础概念与静力平衡 本书的开篇，系统地阐述了结构分析所依赖的根本原理。首先，清晰地定义了“结构”的概念，区分了不同类型的结构，如梁、桁架、框架、拱、壳体等，并解释了它们在工程应用中的独特性质。接着，深入浅出地介绍了力的基本概念，包括力的矢量性、力系的合成与平衡，以及应力、应变、弹性模量等关键的力学性能参数。 重点在于对静力平衡的详尽讲解。本书通过大量的实例，引导读者掌握力的分解与合成、约束与反力、受力图的绘制等基本操作。读者将学习如何准确地识别和分析作用在结构上的各种荷载，包括集中力、均布荷载、力偶等，并理解静力平衡方程在二维和三维空间中的应用。这部分内容是后续所有分析方法的基础，因此本书特别强调了概念的理解和计算的准确性。 第二部分：梁和框架的分析 梁和框架是工程中最常见也最重要的结构形式之一。《结构力学基础》花费了大量篇幅来系统讲解它们的分析方法。 梁的内力分析： 本书深入阐述了梁的内力，即剪力、弯矩和轴力的概念，以及它们与外荷载之间的关系。读者将熟练掌握绘制剪力图（V-diagram）和弯矩图（M-diagram）的方法，理解这些图线如何直观地反映梁内部受力状况。本书详细介绍了多种求解梁内力的方法，包括截面法、积分法以及利用荷载、剪力和弯矩图之间的微分关系。特别地，对于简支梁、悬臂梁、固定梁以及连续梁等经典梁的分析，本书都提供了详尽的步骤和丰富的例题。 框架结构的分析： 框架是由梁和柱通过刚接或铰接组成的体系。本书循序渐进地引导读者理解框架结构的特点，并教授分析框架内力的方法。重点讲解了如何处理框架中的节点，如何应用静力平衡方程以及连续性条件（如角度和位移的连续性）来求解框架的内力和反力。对于超静定框架，本书会初步介绍概念，并为后续更深入的超静定结构分析打下基础。 第三部分：桁架结构的分析 桁架结构以其轻质、高强而广泛应用于桥梁、屋顶和塔架等工程领域。《结构力学基础》对桁架的分析进行了全面而系统的阐述。 桁架的假定与分类： 本书首先明确了理想桁架的四大假定，包括杆件只承受轴向力、节点为理想铰接、荷载只作用在节点上等，并解释了这些假定对分析方法的意义。接着，对各种类型的桁架进行了分类，如简支桁架、组合桁架等。 桁架内力求解方法： 本书重点介绍了两种经典的桁架内力求解方法：节点法和截面法。 节点法： 读者将学习如何从一个已知反力的自由节点开始，对每个节点列出平衡方程，逐个求解未知杆件的轴力。本书强调了正确识别受压和受拉杆件的重要性。 截面法： 本书详细讲解了如何选择合适的截面，通过截断桁架并对截面上的杆件受力进行平衡分析来求解目标杆件的轴力。截面法通常比节点法更为高效，尤其是在求解特定杆件的内力时。 第四部分：超静定结构分析（初步介绍） 对于超静定结构，即其结构次数大于或等于零的结构，其内力和反力无法仅通过静力平衡方程求解。《结构力学基础》在此部分内容中，会为读者引入超静定结构分析的基本概念和初步方法。 超静定度的概念： 读者将学习如何计算结构的超静定度，理解其物理意义，并认识到超静定结构比静定结构在荷载变化时更为稳定。 力的适应法（初步）： 本书会初步介绍力的适应法（力法）的思想，即通过引入虚设的“多余约束”将超静定结构转化为若干个静定结构，并利用位移的兼容性条件来建立方程求解多余力。虽然本书可能不会深入到复杂的力的适应法推导，但会为读者建立起超静定分析的基本思路。 位移法（初步）： 同样，本书也会初步介绍位移法（柔法）的思想，即以节点位移或杆端转角为基本未知量，通过建立结构的柔度矩阵或刚度矩阵（虽然在基础篇幅可能不涉及矩阵形式，但会阐述其核心思想），利用位移的连续性来求解未知量。 这部分内容旨在为读者建立超静定结构分析的初步概念，为后续更高级的结构分析课程打下基础。 第五部分：材料力学基础 虽然本书侧重于结构分析，但为了更全面地理解结构的行为，还包含了必要的材料力学基础知识。 材料的力学性能： 介绍各种工程材料（如钢、混凝土、木材等）的拉伸、压缩、弯曲和剪切等基本力学性能。 应力与应变： 详细解释应力（内力集度）和应变（变形的度量）的概念，以及它们之间的关系。 胡克定律： 阐述了线性弹性范围内材料服从的胡克定律，这是许多结构分析的基础。 强度与刚度： 区分了材料的强度（抵抗破坏的能力）和刚度（抵抗变形的能力），并解释了它们在结构设计中的重要性。 第六部分：结构位移与变形 结构在荷载作用下会发生变形，了解和计算这些变形对于确保结构的正常使用和安全至关重要。《结构力学基础》对此部分内容进行了深入讲解。 梁的挠曲线方程： 本书会详细推导并应用梁的挠曲线方程，用于计算梁在荷载作用下的竖向位移和转角。读者将学习如何利用微分方程、积分法以及叠加原理来求解梁的变形。 虚功原理与能量法（初步）： 为更高级的位移计算方法铺垫，本书可能会初步介绍虚功原理或一些能量原理的思想，例如单位荷载法，用于计算结构任意点的位移。 第七部分：结构稳定性（初步） 结构稳定性是指结构在荷载作用下保持其原有平衡状态的能力。《结构力学基础》在此部分内容中，会初步介绍结构失稳的基本概念。 屈曲（Buckling）现象： 讲解压杆在受压时可能发生的失稳现象，即屈曲。 欧拉（Euler）临界力： 介绍计算细长压杆屈曲临界荷载的欧拉公式，并解释其适用条件。 这部分内容为读者理解结构在极端情况下的行为提供了初步的认识。 学习方法与特点 《结构力学基础》在内容编排上，注重循序渐进，由浅入深。每一章节都以清晰的理论阐述开始，辅以大量的例题，这些例题涵盖了从简单到复杂，从经典到实际应用的各种类型。例题的解答过程详细且逻辑性强，有助于读者理解解题思路和步骤。此外，本书在每章末尾都提供了丰富的练习题，这些题目类型多样，难度适中，旨在巩固读者对所学知识的掌握程度。 本书的语言简洁明了，避免了晦涩难懂的专业术语，但又不失工程的严谨性。图表和示意图的运用恰到好处，有效地辅助了概念的理解和方法的展示。 目标读者 本书适合以下人群： 大学本科土木工程、建筑工程、结构工程、机械工程等专业的学生： 作为核心课程的教材，为学生打下坚实的理论基础。 相关专业的硕士研究生： 作为入门级教材，为深入学习更高级的结构分析理论打下基础。 结构工程师、建筑师以及其他从事工程设计和分析的专业人士： 作为一本重要的参考书，帮助他们回顾和深化结构力学知识，解决实际工程问题。 对结构力学感兴趣的自学者： 提供了系统而深入的学习路径。 总结 《结构力学基础》是一本集理论性、系统性、实践性于一体的经典著作。它不仅是一本教材，更是一扇通往结构工程世界的窗口，帮助读者理解看不见的力如何塑造我们生活的空间，为设计安全、高效、经济的工程结构提供不可或缺的知识和工具。通过对本书的学习，读者将能够独立地分析各种常见结构的受力情况，理解其变形特性，并为进一步的结构设计奠定坚实的基础。

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