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出版者:高等教育

作者:王焕定//章梓茂//景瑞

出品人:

页数:338

译者:

出版时间:2009-12

价格:28.80元

装帧:

isbn号码:9787040279528

丛书系列:

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结构力学——从原理到工程实践的深度探索 书籍名称： 结构力学（第3版） 简介： 《结构力学（第3版）》是一部全面、深入且注重工程应用的基础性教材与参考书。本书旨在系统地构建读者对二维及三维结构稳定、内力、变形与强度进行精确分析的理论框架与计算技能。不同于侧重于概念堆砌或纯粹公式推导的传统教材，本版在继承经典理论体系的基础上，大幅加强了与现代土木工程、机械工程及相关学科的结合度，力求在严谨的数学逻辑与实际工程问题的解决之间架起坚实的桥梁。 核心内容与结构解析： 本书共分为六大部分，循序渐进地引导读者掌握结构力学的核心技术： --- 第一部分：结构力学基础与静力平衡（绪论与基础） 本部分是理解后续复杂分析的基础。它清晰界定了结构力学的研究范畴、基本假设与工程中的重要概念。 结构与荷载的分类： 详尽阐述了不同结构体系（如桁架、框架、拱、索）的几何特征和受力特性。重点讨论了静力荷载、动荷载、移动荷载以及组合荷载的工程意义。 刚体平衡方程： 深入探讨了平面结构与空间结构的平衡条件，强调了求解自由体图（Free Body Diagram, FBD）的规范化步骤。这部分通过大量的实例，训练读者如何精确地隔离结构单元并建立代数平衡方程组。 静定结构分析： 集中讲解了桁架、梁和框架的内力（轴力、剪力、弯矩）的求解方法。除了传统的解析法外，还引入了图解法（如悬链线法在拱结构中的应用初步），使读者对内力分布有直观的认识。本章特别关注了由于温度变化、支撑沉降等非荷载因素引起的结构内力计算。 --- 第二部分：位移与变形的计算（几何关系与柔度概念） 结构不仅要不倒，还必须在工作荷载下保持足够的刚度。本部分聚焦于结构的变形计算，这是实现结构优化设计的关键。 变形的基本概念与几何关系： 引入了应变的概念，讨论了位移、转角与结构几何形状变化之间的微积分关系。 虚功原理与位移计算： 全面介绍了虚功原理（Principle of Virtual Work）在计算位移中的核心地位。重点详细推导了单位力法（Unit Load Method）和虚应变能法在梁、框架及简单桁架位移计算中的应用。教材中明确区分了虚功法与能量法的内在联系，并展示了它们在求解复杂结构结点位移时的优势。 挠度与转角的工程限制： 讨论了根据规范要求（如限制作动荷载下的挠度）来验证结构刚度的实际意义。 --- 第三部分：超静定结构分析（力法与位移法） 本部分是结构力学理论的核心挑战，涉及求解多于平衡方程所需未知数的结构体系。教材以“力”与“位移”两条主线并行推进。 3.1 力法（Flexibility Method） 基本原理与超静定次数的确定： 明确了选择基本结构的方法和判断超静定次数的准则。 方程的建立与求解： 详细阐述了写出力法方程（或称柔度方程）的步骤，包括求解基本结构的反力、内力和变形的系统计算。重点分析了超静定桁架和梁（一阶和高阶）的求解流程，并引入了等价荷载的概念简化计算。 温度与支撑变位的影响： 讲解如何将非荷载因素（如支撑沉降、材料收缩）转化为虚构的荷载项代入力法方程中进行统一处理。 3.2 剪力矩法与位移法（Stiffness Method） 位移法的理论基础： 引入结构刚度矩阵的概念，阐述了位移法（或称挠度法）的物理意义——通过位移协调条件来平衡荷载。 单元刚度与整体刚度矩阵的形成： 详尽地介绍了如何在局部坐标系下建立梁单元的刚度矩阵，并通过坐标变换和装配技术构建整个结构的整体刚度矩阵。这是连接理论与有限元方法的关键步骤。 方程的求解与内力反算： 讲解如何根据已知的位移求解支座反力和构件端部的超额内力（即固定端力），并最终反演出真实内力图。本部分强调了矩阵运算在计算机辅助分析中的基础作用。 --- 第四部分：一次和二次结构体系的综合分析 本部分将前述方法应用于更复杂的工程实例，并引入了重要的分析工具。 对梁、框架、拱、桁架的综合应用： 针对不同结构形式，对比分析力法和位移法的适用性。特别分析了刚架结构在复杂荷载作用下的内力分布规律。 线荷载与移动荷载分析： 深入讲解了影响线（Influence Lines）和影响面（Influence Surfaces）的绘制与应用，特别是在确定移动荷载下结构的最不利内力和最大位移时的决定性作用。 褶束定理与传递矩阵法（初步介绍）： 简要介绍更高级的计算工具，为后续学习结构动力学和大型结构分析打下基础。 --- 第五部分：结构稳定性分析（杆件与整体失稳） 结构稳定性是保证结构安全的关键，本部分严格遵循欧拉理论并扩展至实际工程应用。 细长杆件的失稳： 详细推导欧拉公式，分析临界力的影响因素，重点讨论有效长度系数 ($mu$) 在不同端部约束条件下的选取与工程意义。 超静定框架的失稳： 讨论了复杂结构在荷载作用下可能出现的整体屈曲模式，引入了临界荷载的迭代求解思路。 杆件的弯拉与弯压力学分析： 结合材料的屈服与屈曲行为，探讨了在轴向压力和弯矩同时作用下的杆件承载能力。 --- 第六部分：材料非线性与近似理论的引入（高级主题导论） 本部分旨在拓宽读者的视野，介绍结构力学向更先进分析领域过渡所需的知识点。 材料非线性与塑性分析（概述）： 讨论了材料屈服后的力学行为，初步介绍了塑性铰的概念和塑性极限荷载的估算方法（适用于低周往复荷载或准静态超载分析）。 温度应力与热变形： 更系统地处理温度场对结构产生的复杂内力与变形，特别是在多材料组合结构中的耦合效应。 结构分析的计算机化： 强调了有限元分析（FEM）的基础理论与本教材中位移法之间的内在联系，指出位移法是求解大型复杂结构（如多层框架、空间桁架）的理论基石。 本书的特点： 1. 强调物理图像： 每一个数学公式的推导后，均辅以清晰的物理意义解释，帮助读者理解“为什么”要这么算。 2. 工程导向： 习题设计紧密贴合实际工程问题，涵盖了从简单梁到多层框架的典型案例。 3. 数学严谨性： 对位移法和力法的矩阵推导过程进行了详尽的分解，为准备深造或从事结构设计软件开发的学生奠定坚实的数学基础。 4. 版本更新： 第三版根据最新的国家规范和行业发展趋势，对部分计算方法进行了校验和微调，确保理论与实践的同步。 《结构力学（第3版）》不仅是土木、结构、机械等工科专业学生案头的标准参考书，也是工程技术人员回顾基础理论、解决复杂结构难题的得力助手。

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我之前用过好几本相关的参考书，但坦白讲，大多都流于表面，或者说在逻辑衔接上总有些生硬的跳跃。唯独这本，它的叙事逻辑极其流畅自然，仿佛作者是牵着我的手，一步步把我引入结构力学的殿堂。它非常注重基础的牢固性，对静力平衡、虚功原理这些基石的讲解细致入微，每一个假设和简化都被清晰地交代出来，避免了初学者产生“为什么可以这么做”的疑惑。更难能可贵的是，它对图表的运用达到了艺术的层面——简洁、准确、信息量大。看那些剪力图、弯矩图的绘制过程，简直就是一种享受，能立刻将抽象的内力可视化。这本书的排版设计也十分人性化，重点突出，注释得当，使得长时间阅读也不会感到视觉疲劳。它就像一位经验丰富、耐心十足的良师益友，在你迷茫时总能给出最清晰的指引。

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如果让我用一个词来形容这本书的阅读体验，那应该是“深刻的洗礼”。它不仅仅是关于如何计算支撑力和弯矩的指南，更是一部关于材料特性、几何关系以及力与形体相互作用的哲学探讨。作者对结构失效模式的分析尤为深刻，他不仅展示了如何保证结构安全，更深入探讨了“为什么”会失效，以及如何从根本上避免这些潜在的风险。书中涉及到的材料本构关系和变形协调条件的讨论，那种对物理现实的忠实反映，让人在处理实际问题时，能更加敬畏于结构承载的极限。它促使我们思考，在看似静止的钢筋混凝土内部，究竟蕴含着何种动态的平衡。这本书的阅读过程，是一次对工程思维的彻底重塑，它教导的不仅仅是工程技能，更是对结构生命周期的完整认知和责任感。

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这是一本真正体现了“时代精神”的教材，它没有固步自封于经典的理论框架，而是巧妙地融入了现代计算工具和新的设计理念。在讲解有限元分析的基础时，它没有直接跳入复杂的编程实现，而是先用传统方法构建了对单元刚度矩阵的直观理解，这种循序渐进的方式，极大地降低了对现代数值方法的畏惧感。我个人认为，它成功地架起了经典分析方法与现代计算工具之间的桥梁。书中对荷载和效应的组合分析也处理得非常到位，考虑到了疲劳、地震等实际工况的复杂性，这对于正在向规范化设计迈进的读者来说，具有极高的实用参考价值。读完后，我感觉自己对如何利用软件进行更可靠的结构评估有了全新的认识，不再是盲目输入参数，而是能深刻理解软件背后计算逻辑的“明白人”。

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说实话，这本书的深度和广度超乎我的预期，它绝不是一本可以“囫囵吞枣”的教科书。当我深入到材料非线性、稳定性和动力学这些高阶内容时，我深刻体会到了作者深厚的学术功底。它没有回避那些计算量大、理论推导复杂的章节，而是迎难而上，用一种近乎数学证明的严谨性来构建知识体系。这对于那些有志于从事结构设计研究或需要处理复杂工程问题的工程师来说，简直是量身定制的。我花了大量时间去消化其中关于“奇异点”和“能量法”的部分，感觉自己的分析能力得到了显著提升。虽然初读时可能会觉得有些吃力，需要反复咀嚼，但一旦领悟，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。它要求读者拿出百分之百的专注力，回报给你的则是对结构世界更深刻的洞察力。这本书的价值，在于它能将你从一个只会套用公式的“计算员”，提升为一个真正理解力学本质的“工程师”。

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这本书简直是工程领域的一座里程碑，我第一次翻开它的时候，就被那种严谨又不失生动的叙述方式所吸引。作者在讲解基本概念时，总是能用最直观的方式将复杂的力学原理剖析得淋漓尽致，比如对拉、压、剪等基本内力的阐述，配图精准到位，即便是初次接触这门学科的学生，也能迅速抓住核心要点。它不像某些教材那样堆砌公式，而是更侧重于培养读者的物理直觉和工程思维。书中大量的实例分析，涵盖了从简单梁到复杂框架结构的各种情况，每一步推导都清晰可循，让人在学习的过程中充满了掌控感。我尤其欣赏的是它对理论与实践结合的重视程度，很多看似抽象的理论，在实际工程案例中得到了有力的印证，这极大地增强了学习的兴趣和信心。对于想要深入理解结构受力奥秘的人来说，这本书无疑是一本不可多得的宝典，它不仅仅是知识的传递，更是一种解决问题方法的熏陶。

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#不适合学渣使用

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终于发现了至今为止写的最透彻的一本结构力学！

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