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作者简介

龙驭球，清华大学土木工程系教授，中国工程院院士。1926年生，湖南安化人。1 948年毕业于清华大学。曾任中国土木工程学会第四届理事，教育部高等学校工科力学课程教学指导委员会主任委员兼结构力学课程教学指导组组长，中国力学学会《工程力学》主编，1999年国际结构工程会议主席。现任国际杂志《Advances in Structural Engineering》和《Structural Stability and Dynamics》国际编委，中国力学学会荣誉会员。 从事结构力学、有限元、能量原理、板壳结构的教学科研工作。发表学术论文240多篇。出版《结构力学》、《结构力学教程》、《壳体结构概论》、《有限元法概论》、《新型有限元论》、《有限元·变分原理·壳体分析》等教材和专著20种。参加制定《薄壳结构设计规程》。在科研方面，首创广义协调元、分区混合元、新型厚板厚壳元、四边形面积坐标理论、解析试函数法、分区能量原理、含可选参数能量原理等七项成果。 1988、1992、1996、2002年获全国普通高等学校优秀教材一等奖，1993年获高等学校优秀教学成果国家级二等奖，1986、1992年分别获国家教委科学技术进步一、二等奖，1998年获教育部科学技术进步奖一等奖，1999年获国家级科学技术进步奖二等奖，2000年获第三届中国工程科技奖，2001年获国家级教学成果一等奖，2002年获教育部提名国家自然科学奖一等奖，2004年清华大学结构力学课程被评为首批国家级精品课程。 包世华，清华大学土木工程系教授，中国力学学会《工程力学》编委，中国建筑学会高层建筑结构委员会委员。1985-1986年为美国伊利诺伊大学土木工程系访问学者，1991-1993年为香港理工大学土木与结构系研究员。长期从事结构力学、弹性力学、能量原理及有限元、板壳结构、薄壁杆结构和高层建筑结构等领域的教学和研究工作。 出版教材和专著25种。所编教材有《高层建筑结构设计》、《结构力学》、《结构力学教程》等，分别于1987年获建设部优秀教材二等奖，1988、1992年获全国普通高等学校优秀教材一等奖，1998年获教育部科学技术进步奖一等奖，1999年获国家级科学技术进步奖二等奖，2002年获全国普通高等学校优秀教材一等奖。专著有《薄壁杆件结构力学》、《高层建筑结构计算》、《新编高层建筑结构》、《高层建筑结构设计和计算》（下册）等。 在国内外发表学术论文130多篇。壳体研究成果被收入国家行业标准《钢筋混凝土薄壳结构设计规程》。提出和创建了高层建筑结构解析和半解析常微分方程求解器解法系列。1983年获北京市科委技术成果奖，1986、1992、1994年分别获国家教委科学技术进步奖一、二、三等奖。 匡文起，清华大学土木工程系教授。历任清华大学结构力学教研组主任、清华大学结构工程研究所结构力学研究室主任、国家教委高等学校工科力学课程教学指导委员会委员。从事结构力学、弹性力学和有限元法的教学和科研工作。主要研究（含合作研究）工作有：“分区混合有限元法计算应力强度因子”、“正交异性钢桥面板的几何非线性分析”、“电视塔壳体组合结构分析中的拟弹性地基梁法”、“预应力混凝土水压机的温度场和温度应力”等。 出版教材与专著7本，研制并出版软件两种，发表学术论文40余篇。 1986年获国家教委科技进步二等奖，1988年获全国普通高等学校优秀教材一等奖，1989年获北京市高教局优秀教学成果奖，l992年获国家教委科学技术进步一等奖，1995年获国家教委优秀教材二等奖，1998年获教育部科学技术进步奖一等奖，1999年度获国家级科学技术进步奖二等奖，2002年获全国普通高等学校优秀教材一等奖。 袁驷，分别于1981年和1984年获清华大学土木系硕士学位和博士学位。曾先后在美国、英国作博士后和访问教授。现为清华大学副校长、教授、博士生导师；全国人大常委、中国土木工程学会副理事长、国务院学位委员会学科评议组成员；兼《建筑结构学报》和《土木工程学报》编委会副主任及多部刊物编委，中国土木工程学会教育工作委员会主任，中国力学学会结构工程专业委员会主任，中国力学学会计算力学专业委员会委员，教育部高等学校工科力学教学指导委员会副主任等职。 1989年创立了有限元线法，并对其作了系统的开发与发展。1993年出版了独著的国内外首部有关该法的英文专著《The Finite E1ement Method of Lines》。发表学术论文160余篇。近年出版了多部面向21世纪的教材、著作和软件。 先后获国家教委科技进步一、二、三等奖（第二完成人）各一项，1991年获“作出突出贡献的中国博士”称号，1996年获国家杰出青年科学基金（1998年获延续资助），1997年获北京市优秀教师称号，2000年被聘为教育部长江学者特聘教授，2001年获北京市和国家级教学成果一等奖（第一完成人），2002年分别获全国普通高等学校优秀教材一等奖（第四完成人）和二等奖（第一完成人）各一项，2003年获首批教育部国家级教学名师奖，2004年所主讲的结构力学课程被评为首批国家级精品课程，同年获全国师德先进个人和全国模范教师称号。

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内容介绍

《结构力学1：基本教程（第2版）》属普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是“高等教育百门精品课程教材建设计划”的研究成果，是根据教育部力学教学指导委员会非力学类专业力学基础课程教学指导分委员会制定的《结构力学课程教学基本要求》，在第1版的基础上修订而成的。第1版〔《结构力学教程（I）》、《结构力学教程（Ⅱ）》〕是面向21世纪课程教材，获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖，以本套书为基础的教学实践获2001年国家级教学成果一等奖，并被评为2003年度国家精品课程。第2版采用了新的编排方式：首先把全书内容明确地区分为基本内容与增选、专题内容，然后将这两部分内容分别编成《结构力学I——基本教程》（简称卷I）和《结构力学Ⅱ——专题教程》（简称卷Ⅱ）。基本教程着眼于为课程打好基础，落实课程的基本要求；专题教程着眼于扩大和提高，各校可根据实际情况选择其中不同层次的增选和专题内容，不拘一格地提升教学水平。 全书共17章，分为卷I和卷Ⅱ。《结构力学1：基本教程（第2版）》为《结构力学I——基本教程》，共10章，主要内容包括静定结构分析、超静定结构分析、矩阵位移法、动力计算基础等。 《结构力学1：基本教程（第2版）》（卷I）后附有《结构力学求解器》光盘1张，其中包括结构力学求解器，平面刚架程序的框图设计和源程序。另外，与《结构力学1：基本教程（第2版）》配套的有《结构力学网络课程》、《结构力学学习指导》和《结构力学电子教案》（中、英文版）。配套的教学软件充分发挥多媒体的先进表现手段，营造一种良好的学习环境，既可使工科学生在网络环境下自主、完整、系统地学习结构力学课程，也可作为从事土建、水利、力学等领域工程技术人员知识更新的自学环境。 《结构力学1：基本教程（第2版）》可作为高等学校土建、水利、力学等专业结构力学课程的教材，也可供有关工程技术人员参考。

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精彩书摘

结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算三个方面。实验研究方法的内容在实验力学和结构检验课程中讨论，理论分析和数值计算方面的内容在结构力学课程中讨论。 在结构分析中，首先把实际结构简化成计算模型，称为结构计算简图；然后再对计算简图进行计算。结构力学中介绍的计算方法是多种多样的，但所有各种方法都要考虑下列三方面的条件： （1）力系的平衡条件或运动条件。 （2）变形的几何连续条件。 （3）应力与变形间的物理条件（或称为本构方程）。 结构力学的基本解法是直接运用上述三方面条件进行解算的，可称为“平衡一几何”解法。这些解法如果采用虚功和能量形式来表述，则称为“虚功一能量”解法。 电子计算机的出现，对结构力学学科产生了巨大的影响。过去由于缺乏现代化的计算手段，结构分析都是靠“手算”。现在情况不同了，过去无法解算的许多大型结构计算问题，现在已经成为“电算”中的常规问题。“电算”提高了结构力学解决问题的能力，同时也对结构力学提出了新的要求，即“电算”方法必须适应“电算”的特点。因此，一些与“电算”关系密切的内容，例如能量原理、结构矩阵分析、有限元法、半解析法、结构分析软件、结构优化设计等，已经在结构力学中占据愈来愈重要的地位，在结构力学学科领域里形成了一个新的分支学科——计算结构力学。这就是借助计算机采用数值方法解决结构力学问题的一个分支学科。 3.课程教学中的能力培养 在《结构力学课程教学基本要求》中提出了关于分析能力、计算能力、自学能力和表达能力的培养要求。其要点如下： （1）分析能力 在结构力学课程中要培养多方面的分析能力，例如： 选择结构计算简图的能力——如何对实际结构进行“删繁就简”，确定其计算简图，这是进行结构力学计算的第一步。在结构力学课程中要初步培养这方面的能力。 ……

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第1章绪论 §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-5 学习方法 *§1-6 结构力学求解器简介 第2章结构的几何构造分析 §2-1 几何构造分析的几个概念 §2-2 平面几何不变体系的组成规律 §2-3 平面杆件体系的计算自由度 *§2-4 在求解器中输入平面结构体系 *§2-5 用求解器进行几何构造分析 §2-6 小结 §2-7 思考与讨论 习题 第3章静定结构的受力分析 §3-1 梁的内力计算的回顾 §3-2 静定多跨梁 §3-3 静定平面刚架 §3-4 静定平面桁架 §3-5 组合结构 §3-6 三铰拱 §3-7 隔离体方法及其截取顺序的优选 §3-8 刚体体系的虚功原理 *§3-9 用求解器确定截面单杆 *§3-10 用求解器求解组合结构 *§3-11 用求解器求解一般静定结构 §3-12 小结 §3-13 思考与讨论 习题 第4章影响线 §4-1 移动荷载和影响线的概念 §4-2 静力法作简支梁影响线 §4-3 结点荷载作用下梁的影响线 §4-4 静力法作桁架的影响线 §4-5 机动法作影响线 §4-6 影响线的应用 *§4-7 用求解器计算结构的影响线 §4-8 小结 §4-9 思考与讨论 习题 第5章虚功原理与结构位移计算 §5-1 应用虚力原理求刚体体系的位移 §5-2 结构位移计算的一般公式 §5-3 荷载作用下的位移计算 §5-4 荷载作用下的位移计算举例 §5-5 图乘法 §5-6 温度作用时的位移计算 *§5-7 用求解器进行位移计算 §5-8 变形体的虚功原理 §5-9 互等定理 §5-10 小结 §5-11 思考与讨论 习题 第6章力法 §6-1 超静定结构的组成和超静定次数 §6-2 力法的基本概念 §6-3 超静定刚架和排架 §6-4 超静定桁架和组合结构 §6-5 对称结构的计算 §6-6 两铰拱 §6-7 无铰拱 §6-8 支座移动和温度改变时的计算 §6-9 超静定结构位移的计算 §6-10 超静定结构计算的校核 *§6-11 用求解器进行力法计算 §6-12 小结 §6-13 思考与讨论 习题 第7章位移法 §7-1 位移法的基本概念 §7-2 等截面杆件的刚度方程 §7-3 无侧移刚架的计算 §7-4 有侧移刚架的计算 §7-5 位移法的基本体系 §7-6 对称结构的计算 *§7-7 支座位移和温度改变时的计算 §7-8 小结 §7-9 思考与讨论 习题 第8章渐近法及其他算法简述 §8-1 力矩分配法的基本概念 §8-2 多结点的力矩分配 §8-3 对称结构的计算 §8-4 无剪力分配法 §8-5 力矩分配法与位移法的联合应用 §8-6 近似法 §8-7 超静定结构各类解法的比较和合理选用 §8-8 超静定力的影响线 *§8-9 用求解器求解一般的超静定结构 §8-10 小结 §8-11 思考与讨论 习题 第9章矩阵位移法 §9-1 概述 §9-2 单元刚度矩阵（局部坐标系） §9-3 单元刚度矩阵（整体坐标系） §9-4 连续梁的整体刚度矩阵 §9-5 刚架的整体刚度矩阵 §9-6 等效结点荷载 §9-7 计算步骤和算例 §9-8 忽略轴向变形时矩形刚架的整体分析 §9-9 桁架及组合结构的整体分析 §9-10 小结 §9-11 思考与讨论 习题 第10章结构动力计算基础 §10-1 动力计算的特点和动力自由度 §10-2 单自由度体系的自由振动 §10-3 单自由度体系的强迫振动 §10-4 阻尼对振动的影响 §10-5 两个自由度体系的自由振动 §10-6 两个自由度体系在简谐荷载下的强迫振动 §10-7 小结 §10-8 思考与讨论 习题 附录A《结构力学求解器》 附录B习题答案 索引 参考文献 Synopsis C0ntents 主编简介 编著者简介

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