本书根据《高等学校土木工程本科指导性专业规範》编写，分上、下两册出版。上册包括绪论、平面体系的几何构造分析、静定结构受力分析、虚功原理与结构的位移计算、力法、位移法和力矩分配法；下册包括矩阵位移法、影响线、结构动力学、结构的稳定计算、结构的极限荷载。书中加“”部分为进一步加深和拓宽性质的内容，可供不同专业的需要和不同层次学生的要求选用。

结构力学是土木工程专业一门重要的专业基础课。很多学生常觉得似乎理解了结构力学基本原理，但难以运用原理解决问题，因此，本书以“独立思考，学以致用”为编写目标。为达到这一目标，本书具有以下一些特点：一、注重理论的系统性和时代性。书的内容覆盖了规範要求的全部内容，同时补充了近年来新型工程结构的力学计算原理。二、例题的自明性。对分析方法进行总结，强调关键的解题步骤，便于学生有章可循。同时，例题的编写儘量通俗易懂、图文配合，并详细说明关键步骤的注意点，并以讨论的形式引导学生独立思考。三、例题的全面性。将典型例题进行分类，总结套用基本原理解决不同结构类型的突破口，既使学生从不同角度理解和运用原理进行分析问题和解决问题，又便于学生自学。

本书第1、2、4～8、10～12章由潘旦光编写，第3、9章由张爱卿编写。在教材的编写过程中，参考和引用了国内外优秀的文献和教材。研究生李小翠、廖义鑫、高莉莉、靳国豪、于鑫完成了书中插图和文字的校对工作。在此，编者对他们的工作表示感谢。

限于编者水平，书中难免有错误和不足之处，敬请广大专家、读者批评指正。

作者

2014年5月

第1章绪论1

1.1结构力学的研究对象和研究内容1

1.1.1结构力学的研究对象1

1.1.2结构力学的研究内容1

1.2结构的计算简图2

1.2.1结构体系的简化2

1.2.2桿件的简化2

1.2.3结点的简化3

1.2.4支座的简化5

1.2.5荷载的简化7

1.3桿件结构的分类8

1.3.1按计算特性分类8

1.3.2按结构型式和受力特性分类9

1.4荷载的分类11

1.5叠加原理12

1.6小结13

思考题13

第2章平面体系的几何构造分析14

2.1概述14

2.2几何构造分析的几个概念15

2.3平面桿件体系的计算自由度18

2.3.1平面刚片体系的计算自由度18

2.3.2平面铰结链桿体系的计算自由度20

2.4平面几何不变体系的组成规则21

2.4.1一个点与一个刚片规则21

2.4.2二刚片规则22

2.4.3三刚片规则22

2.5平面体系几何构造分析举例24

2.5.1刚片组装法24

2.5.2加减二元体法25

2.5.3约束等效法26

2.5.4恰当选择刚片对象28

2.6体系几何构造与静力特性的关係29

2.6.1无多余约束几何不变体系的静力特性29

2.6.2有多余约束几何不变体系的静力特性29

2.6.3可变体系的静力特性29

2.6.4瞬变体系的静力特徵30

2.7小结32

习题32

第3章静定结构受力分析36

3.1静定结构内力计算的一般原则36

3.1.1静定结构内力计算的一般概念36

3.1.2截面的内力及其正负号的规定36

3.1.3截面法求内力及内力图37

3.1.4荷载与内力之间的关係37

3.1.5分段叠加法作弯矩图39

3.1.6绘製内力图的一般步骤41

3.2多跨静定梁43

3.2.1多跨静定梁的组成特点43

3.2.2多跨静定梁的计算步骤43

3.3静定平面刚架45

3.3.1静定平面刚架的组成形式及特点45

3.3.2刚架的支座反力45

3.3.3静定平面刚架的内力分析与内力图的绘製47

3.3.4利用对称性50

3.4静定平面桁架51

3.4.1桁架的特点和组成分类51

3.4.2静定平面桁架的内力计算52

3.5组合结构60

3.6三铰拱62

3.6.1三铰拱的特点62

3.6.2三铰平拱的支座反力和内力63

3.6.3三铰拱的合理拱轴线66

3.7静定结构一般特性69

3.8小结71

习题72

第4章虚功原理与结构的位移计算77

4.1概述77

4.1.1桿件结构的位移77

4.1.2计算位移的目的78

4.2实功与虚功78

4.2.1功的概念78

4.2.2实功和变形能79

4.2.3虚功和虚变形能81

4.3变形体虚功原理84

4.3.1变形体虚功原理的概念及其证明84

4.3.2结构位移计算的一般公式86

4.4荷载作用下结构的位移89

4.4.1荷载作用下的位移计算公式89

4.4.2图乘法93

4.4.3定性绘製结构的变形曲线100

4.5非荷载因素下结构的位移计算102

4.5.1温度变化时结构的位移计算102

4.5.2製造误差引起的结构位移计算104

4.5.3支座位移引起结构位移的计算105

4.5.4弹性支座下位移的计算106

4.6线弹性体系的互等定理107

4.6.1虚功互等定理107

4.6.2位移互等定理108

4.6.3反力互等定理108

4.6.4位移反力互等定理109

4.7小结110

习题111

第5章力法116

5.1超静定结构的特性和超静定次数的确定116

5.1.1超静定结构的特性116

5.1.2超静定次数的确定117

5.2力法的基本概念119

5.2.1力法的基本原理119

5.2.2力法的典型方程121

5.2.3力法的计算步骤124

5.3荷载作用下各类超静定结构的计算124

5.3.1超静定梁124

5.3.2超静定刚架和排架130

5.3.3超静定桁架和组合结构134

5.3.4弹性支座结构137

5.4力法的简化计算139

5.4.1无弯矩状态的判断139

5.4.2对称性的利用140

5.4.3广义未知力150

5.5非荷载因素作用下超静定结构的计算152

5.5.1支座移动下超静定结构的计算153

5.5.2温度变化时超静定结构的计算156

5.5.3製造误差下超静定结构的计算157

5.6超静定结构位移的计算158

5.7静定结构计算的校核161

5.7.1平衡条件校核161

5.7.2变形条件校核161

5.8力法解超静定拱163

5.8.1两铰拱163

5.8.2对称无铰拱166

5.9超静定结构的特性169

5.10小结169

习题170

第6章位移法176

6.1等截面直桿的转角位移方程176

6.1.1位移法中的符号规定176

6.1.2等截面直桿的形常数176

6.1.3载常数179

6.1.4转角位移方程179

6.2位移法的基本概念183

6.2.1位移法基本思想183

6.2.2位移法的基本未知量和基本结构185

6.2.3位移法的典型方程188

6.2.4位移法的计算步骤192

6.3荷载作用下各类超静定结构的计算192

6.3.1连续梁和无侧移刚架192

6.3.2有侧移刚架195

6.3.3剪力分配法198

6.3.4剪力静定刚架202

6.3.5弹性支座结构205

6.4对称性的利用207

6.5直接平衡法建立位移法基本方程209

6.6支座位移和温度改变时的位移法分析212

6.6.1支座位移时的计算212

6.6.2温度改变时的计算214

6.7小结217

习题217

第7章力矩分配法222

7.1力矩分配法的基本概念222

7.1.1转动刚度222

7.1.2传递係数223

7.1.3分配係数223

7.1.4等效力矩荷载224

7.2多结点结构的力矩分配法226

7.3无剪力分配法232

7.4小结234

习题235

索引238

参考文献241