精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈国平，陶俊林 编

图书标签:

• 工程力学
• 土木工程
• 规划教材
• 高等教育
• 21世纪教材
• 力学基础
• 结构力学
• 材料力学
• 桥梁工程
• 岩土工程

出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564325862

版次：1

商品编码：11425821

包装：平装

丛书名： 21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：291

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：工程技术人员
　　《精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类》的编写工作由西南科技大学土木工程与建筑学院的工程力学系承担并完成。《精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类》共有11章的内容，较前书（《工程力学》，陈国平、陶俊林主编）做了较大幅度的修改，内容有较多的删减，主要减少了动力学部分和空间力系的章节，同时有针对性地增加了一些工程实际的图片和内容。

内容简介

　　《精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类》分3个部分，共计11章内容。
　　其中第1部分2个章节主要阐述了力学的基本概念和基本理论，以及物体的受力及其分析计算方法；第2部分6个章节的内容阐述了杆件的基本变形规律和内力、变形的分析计算方法；第3部分的3个章节阐述了较为复杂的杆件组合变形和压杆稳定的分析计算方法。
　　为了便于学生对所学内容的把握，在每章内容后面都有小结、思考题和一定数量的习题，《精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类》还配有习题解答和学习辅导书。《精编工程力学/21世纪普通高等院校规划教材·土木工程类》可作为普通高等院校工科类专业的教材和教学参考书，并可供工程技术人员参考。

目录

绪论
第1部分 刚体受力分析与计算
第1章 刚体受力分析
1.1 力学基本概念
1.2 力学公理
1.3 约束与约束力
1.4 物体的受力分析
本章小结
思考题
习 题
第2章 力系的分析与计算
2.1 平面汇交力系
2.2 平面力偶系
2.3 平面一般力系
2.4 工程中的平面力系问题
本章小结
思考题
习 题

第2部分 杆件的基本变形
第3章 轴向拉伸和压缩
3.1 轴向拉（压）杆的内力、轴力图
3.2 轴向拉（压）杆的应力
3.3 轴向拉（压）时材料的力学性能
3.4 轴向拉（压）杆变形的计算
3.5 轴向拉（压）杆的强度条件
3.6 应力集中的概念
3.7 拉伸和压缩静不定问题
本章小结
思考题
习 题
第4章 剪切和挤压
4.1 工程问题
4.2 剪切实用计算
4.3 挤压实用计算
4.4 焊缝实用计算
本章小结
思考题
习 题
第5章 扭转
5.1 工程问题
5.2 扭转构件横截面上的内力
5.3 切应力互等定理
5.4 圆轴扭转时的应力和变形
5.5 圆轴扭转时的强度和刚度条件
5.6 扭转静不定问题
本章小结
思考题
习 题
第6章 梁的弯曲内力
6.1 概述
6.2 剪力与弯矩
6.3 剪力图和弯矩图
6.4 弯矩、剪力与载荷集度间的微分关系
本章小结
思考题
习 题
第7章 梁的弯曲应力
7.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力
7.2 梁的弯曲正应力强度条件
7.3 梁的弯曲切应力强度条件
7.4 提高梁的弯曲强度的主要措施
本章小结
思考题
习 题
第8章 梁的弯曲变形
8.1 梁的挠度和转角
8.2 梁的挠曲线近似微分方程
8.3 用积分法求梁的弯曲变形
8.4 用叠加法求梁的弯曲变形
8.5 梁的刚度条件及其应用
8.6 简单静不定梁
8.7 提高梁的抗弯刚度的主要措施
本章小结
思考题
习 题

第3部分 杆件的组合变形与压杆稳定
第9章 应力状态与强度理论
9.1 应力状态的概念
9.2 平面应力状态分析的解析法
9.3 平面应力状态分析的图解法
9.4 空间应力状态及广义胡克定律
9.5 强度理论
本章小结
思考题
习 题
第10章 组合变形
10.1 组合变形的概念及分析方法
10.2 斜弯曲
10.3 弯曲与拉伸（压缩）组合变形
10.4 弯曲与扭转组合变形
本章小结
思考题
习 题
第11章 压杆稳定
11.1 工程中的压杆稳定问题
11.2 压杆的稳定平衡与不稳定平衡
11.3 细长压杆的临界压力
11.4 临界应力
11.5 压杆的稳定计算
11.6 提高压杆稳定性的措施
本章小结
思考题
习 题

附录Ⅰ 平面图形的几何性质
Ⅰ.1 一次矩
Ⅰ.2 二次矩
Ⅰ.3 平行移轴公式
习题
附录Ⅱ 型钢表
参考文献

前言/序言

结构力学基础：理论与应用 本书旨在系统阐述结构力学的基础理论、分析方法及其在工程实践中的应用，为土木工程、结构工程、机械工程等相关领域的学生和工程师提供坚实的理论支撑与实用的计算工具。全书内容组织严谨，逻辑清晰，理论推导详实，并配有大量工程实例，力求实现理论与实践的紧密结合。 --- 第一部分：静力学基础与基本概念的深化 第一章：结构力学的基本假设与研究范围 本章首先回顾了刚体、理想化模型（如理想铰接、理想光滑接触）在力学分析中的重要性。重点探讨了结构力学的基本假设——即忽略变形对平衡方程的影响（小变形假设）在工程分析中的适用条件与局限性。随后，详细介绍了结构（如梁、桁架、框架）的组成、分类及其工作特点，为后续复杂问题的分析奠定概念基础。 第二章：平面力系平衡方程的深入应用 本章不满足于平面刚体平衡的简单求解，而是将重点放在如何利用平衡方程对静定结构进行内力分析。详细阐述了截面法（Section Method）在梁、桁架内部剪力、正应力、扭转剪力及弯矩的求解过程中的普适性。特别引入了反力计算的技巧性方法，例如利用虚位移原理（在静定结构中进行初步概念引入）来验证或辅助求解复杂支座的反力。本章对各种荷载组合（集中力、均布荷载、集中力偶）下的内力图绘制进行了详尽的步骤分解和规范说明。 第三章：桁架分析：结点法与截面法的高效结合 针对桁架结构，本章系统梳理了结点法（Method of Joints）的适用范围、计算步骤及其在求解桁架杆件内力时的优势。随后，深入讲解了截面法（Method of Sections）在快速确定桁架内部特定杆件内力时的效率。通过大量的例题，演示了如何根据结构对称性、荷载特点以及平衡方程的零解条件，简化求解过程，避免不必要的计算工作。重点讨论了零杆的判断标准及其在实际结构设计中的意义。 --- 第二部分：梁和框架的内力分析与变形计算 第四章：梁的内力分析与荷载效应 本章是结构力学分析的核心。详细讨论了斜向荷载、移动荷载作用下梁的内力求解。重点介绍了荷载、剪力、弯矩之间的微分关系（$frac{dV}{dx} = q(x), frac{dM}{dx} = V(x)$），并利用这些关系进行内力图的积分法绘制，尤其强调了“图形积分法”在处理复杂分段荷载时的简洁性。 第五章：截面几何性质与应力基础 本章回顾并深化了截面几何性质的计算，包括面积惯性矩（$I$）、惯性积（$I_{xy}$）以及主惯性轴的概念。随后，基于纯弯曲理论，详细推导了梁的正应力公式 $sigma = frac{My}{I}$，并讨论了应力沿截面分布的线性规律。本章引入了剪应力分析，推导了梁的剪应力公式 $ au = frac{VQ}{It}$，并分析了矩形截面和工字形截面中的剪应力分布特点，强调了最大剪应力通常出现在中性轴处。 第六章：结构变形的基本理论：虚功原理 变形计算是结构分析的关键环节。本章引入能量法的基础——虚功原理（Principle of Virtual Work）。详细阐述了虚应力（或虚力）和虚应变（或虚位移）的概念，并分别建立了结构内力法（求位移）和结构位移法（求反力）在虚功原理下的基本表达式。 第七章：静定梁和桁架的位移计算 利用虚功原理，本章系统介绍了静定梁的挠度和转角的计算方法。重点讲解了： 1. 单位荷法（Unit Load Method）：推导了精确的积分公式，并结合截面法求得的内力图，利用积分求解位移。 2. 图乘法（Moment-Area Method/Conjugate Beam Method的理论基础）：针对常截面梁，详细演示了如何通过弯矩图的几何性质（如面积、形心位置）快速计算端部挠度和转角，特别是针对悬臂梁和简支梁的特殊应用。 桁架的位移计算则基于杆件内力与杆件伸长量的虚功关系展开。 --- 第三部分：超静定结构分析 第八章：超静定结构的基本概念与力法（挠度荷载法） 本章介绍了超静定结构的概念、静不定次数的确定方法，并阐述了超静定结构分析必须遵循的“平衡方程”、“几何方程（变形关系）”和“力法方程（或位移法方程）”三大基本条件。重点详述了力的协调方程（Compatibility Equation），即超静定结构中的弹性平衡法（或称挠度荷载法/力法）。详细讲解了如何选择多余约束、建立基本体系、求出超静定力（一次力），并最终计算出结构在真实荷载下的内力和位移。本章对虚力法的应用进行了深入的剖析。 第九章：位移法（剪力法）在超静定分析中的应用 本章转向以位移为基本未知量的分析方法——位移法（Slope-Deflection Method）。详细介绍了转角系数和位移系数的物理意义，并推导了基本的转角-位移方程。通过大量的实例，演示了位移法在求解超静定梁、刚架中的应用步骤，包括确定自由度、建立刚度矩阵（初步概念引入，侧重于对单元刚度的理解）、列写平衡方程（节点平衡方程）。本章着重于简化情况下的手动求解，培养对结构变形与节点力的直观认识。 第十章：多层结构与高次超静定问题的处理思路 针对具有多个独立位移自由度的超静定结构（如多层梁、复杂框架），本章探讨了位移法系统方程的建立过程，引入了刚度矩阵的基本概念，说明了求解线性方程组（通过高斯消元法或矩阵求逆）是获得节点位移（未知量）的途径。同时，对力法在处理此类问题时的复杂性进行了对比分析，强调了位移法在计算机辅助分析中的优势。 --- 第四部分：稳定性与动力学基础的初步探讨 第十一章：结构的稳定性：欧拉公式与失稳 本章聚焦于结构的稳定性问题。详细分析了轴心受压杆件的失稳现象（屈曲），推导了欧拉临界力和公式，并讨论了有效长度系数（$m$）的概念及其对临界荷载的影响。对不同约束条件下的临界荷载进行了系统比较，并简要介绍了稳定性分析在实际工程设计（如压杆设计）中的意义。 第十二章：结构动力学基础：自由振动分析 本章为动力学分析的入门。介绍了结构自由度（DOF）的概念，并以单自由度体系为例，推导了自由振动的微分方程 $ddot{x} + omega_n^2 x = 0$。详细解释了固有频率 ($omega_n$) 和周期 ($T$) 的计算。随后，将分析扩展到双自由度体系，阐述了如何求解特征方程以确定系统的两个固有频率和主振型。本章旨在建立结构抵抗动态荷载的基本概念。 --- 本书的特点在于： 1. 理论的严谨性：所有核心公式均有详尽的推导过程，帮助读者理解“为什么”而不是仅仅记住“怎么做”。 2. 工程导向：大量的实际工程案例贯穿始终，尤其是在内力图和变形计算中，紧密结合土木工程中的典型构件。 3. 方法论的对比：系统地比较了静定结构中的力法与位移法，以及超静定结构中的力法与位移法，使读者能根据具体问题选择最高效的分析手段。 4. 深入浅出：在复杂问题的处理上，采用递进式教学，先从单自由度体系入手，逐步过渡到多自由度体系，确保基础概念的扎实掌握。

评分☆☆☆☆☆

作为一本“精编”教材，它在内容的广度和深度上都做得相当出色。它涵盖了工程力学的大部分核心内容，而且对每一个章节的讲解都力求细致。我特别欣赏书中对一些容易混淆的概念的辨析，比如静力平衡和动力平衡的区别，以及梁的弯曲和剪切的相互作用。作者通过详细的论述和对比，让我能够清晰地区分这些概念，避免了以往学习中常常出现的模糊不清的情况。这种严谨的学术态度，对于我们这种未来的工程师来说，是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在理论深度和实践应用之间找到了一个绝佳的平衡点。它没有为了追求所谓的“高大上”而故弄玄虚，而是脚踏实地地讲解工程力学在实际工程中的应用。我记得在学习材料力学部分时，书中详细讲解了不同材料在应力和应变作用下的行为，并且结合了实际建筑材料的例子，比如钢筋混凝土的受力特性，这让我对未来工作中会遇到的材料有了更深刻的认识。而且，书中提供的习题设计得非常巧妙，既有巩固基础的，也有挑战思维的，做完之后，我感觉自己对知识的掌握程度有了质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的是它的语言风格。很多教材的语言都比较生硬，读起来容易让人疲惫，但这本书的叙述方式却非常平易近人。作者似乎非常了解学生的学习难点，会在关键的地方进行强调，或者用更贴近生活的类比来帮助理解。例如，在讲解虚功原理时，作者并没有直接给出复杂的数学推导，而是通过一个巧妙的比喻，让我一下子就明白了它的核心思想。这种“润物细无声”的讲解方式，让我感到非常舒服，学习的积极性也大大提高。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太让我惊喜了！作为一名土木工程专业的学生，力学一直是我心中的一块“硬骨头”，但这本书的出现，彻底颠覆了我之前的看法。它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师。首先，它的编排逻辑非常清晰，从最基础的概念讲起，一步步深入，让我能够扎实地理解每一个知识点。我尤其喜欢书中大量的图示和实例，它们将抽象的力学原理变得直观易懂。例如，在讲受力分析时，书中用了一个非常生动的桥梁模型，清晰地展示了各个构件承受的力，这比枯燥的文字描述有效得多。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书是一本非常值得推荐的工程力学教材。它不仅在知识的传授上做得非常到位，更在培养学生的工程思维和解决问题的能力上起到了积极的作用。我在这本书中学习到的不仅仅是理论知识，更是如何运用这些知识去分析和解决实际工程问题的方法。我相信，这本书将陪伴我度过大学生涯中的重要阶段，并为我未来的学习和工作打下坚实的基础。它让我看到了工程力学的魅力，也让我对未来的工程实践充满了信心。