工程力學

本書是由土木工程學會教育工作委員會推薦的21世紀高等職業院校土木工程專業系列教材之一，根據高等職業院校土木工程專業的培養目標和教學大綱編寫而成。全書由平面靜力學和材料力學兩部分組成，共17章。其中為適應高職教育的特點，增加了“課程實訓”和

“本門課程求職面試可能遇到的典型問題應對”兩章。力求講清基本概念，既注重課程的系統性、完整性，又聯繫工程實際。

本書簡明扼要、重點突出、深入淺出、實用性強，可作為高等職業院校、高等專科學校、高等成人教育學校等土建類專業的教材，亦是土建類工程技術人員的參考讀物。

本書是根據高等職業院校土木工程專業的培養目標和教學大綱，以及作者多年從事高職的教學經驗並吸收了現有教材中的長處編寫的。

工程力學包容廣博的力學知識。本教材根據高職土木工程專業的教學需要，在第一篇理論力學部分中，只選編了平面靜力學部分。這部分內容和第二篇材料力學部分的內容既相對獨立，又相互融會貫通。

根據職高是培養應用型人才的教學目的，在編寫中概念力求準確、清晰，文字敘述力求簡練、明確，符號和術語力求表述規範。減少論證，突出重點，精選例題。在例題的編寫中，強調分析、思路和步驟，對有些典型例題，解后加討論。

本書以掌握概念，強化應用為教學目的。以平衡、強度、剛度、穩定為主線，既堅持“少而精”的原則，又注重教學內容的完整性。略去了與當前材料力學教學要求不相符的內容，增加了和高職教育有關的“課程實訓”和“本門課程求職面試可能遇到的典型問題應對”兩章。

在“壓桿穩定”這一章中，略去了與當前教學不相符的內容，增加了“實際鋼壓桿的穩定計算”一節。本節採用了當前工程設計中以概率論為基礎的極限狀態設計法。

本書選用了書後所列參考文獻中的部分例題、習題，在此向文獻的諸位作者表示衷心感謝。

限於編者的水平，書中必定有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

編者

2008年3月

第一篇靜力學

第1章靜力學分析基礎

1.1力的概念

1.2剛體的概念

1.3靜力學公理

1.4約束和約束反力

1.5物體的受力分析和受力圖

習題

第2章力對點之矩與平面力偶

2.1力對點之矩

2.2力偶的概念與性質

2.2.1力偶與力偶的性質

2.2.2力偶矩與力偶的等效

2.3平面力偶系的合成與平衡

2.3.1平面力偶系的合成

2.3.2平面力偶系的平衡條件

習題

第3章平面匯交力系

3.1平面匯交力系合成與平衡的幾何法

3.1.1平面匯交力系合成的幾何法

3.1.2平面匯交力系平衡的幾何條件

3.1.3平面匯交力系幾何法計算例

3.2平面匯交力系合成與平衡的解析法

3.2.1平面匯交力系合成的解析法

3.2.2平面匯交力系平衡的解析法

3.2.3平面匯交力系解析法計算例

習題

第4章平面一般力系

4.1平面一般力系的簡化

4.1.1力的平移定理

4.1.2平面一般力系向一點簡化

4.1.3平面一般力系簡化的結果

4.1.4應用

4.2平面一般力系的平衡

4.2.1平面一般力系的平衡條件及平衡方程

4.2.2平面一般力系平衡方程的其他形式

4.2.3平衡方程的應用

習題

第二篇材 料 力 學

第5章緒論

5.1材料力學的任務

5.2變形固體的基本假設

5.3外力、內力及截面法

5.4桿件的應力、應變

5.5桿件變形的基本形式

第6章軸向拉伸和壓縮

6.1工程中的拉（壓）桿件

6.2拉（壓）桿的軸力和軸力圖

6.3拉（壓）桿的應力

6.4拉（壓）桿的強度計算

6.5拉（壓）桿的變形及胡克定律

6.6拉（壓）超靜定問題

6.7材料拉（壓）時的力學性能

6.8應力集中的概念

習題

第7章剪切和扭轉

7.1工程中的剪切問題及計算

7.1.1工程中的剪切問題

7.1.2剪切問題的實用計算

7.2工程中的扭轉實例

7.3外力偶矩、扭矩和扭矩圖

7.4切應力互等定理及剪切胡克定律

7.5等直圓軸扭轉時的應力和強度計算

7.5.1圓桿扭轉時橫截面上的切應力計算公式

7.5.2圓桿扭轉時強度計算

7.6圓軸扭轉時的變形及剛度計算

7.7非圓截面扭轉簡介

習題

第8章梁的內力

8.1概述

8.2梁的內力——剪力和彎矩

8.3剪力圖和彎矩圖

8.3.1剪力圖、彎矩圖的一般規定

8.3.2剪力、彎矩與荷載集度的關係

8.3.3直梁的剪力圖、彎矩圖與荷載三者間的關係

8.4疊加法作彎矩圖

習題

第9章平面圖形的幾何性質

9.1靜矩和形心

9.2極慣性矩、慣性矩、慣性積及慣性半徑

9.3平行移軸公式

9.4轉軸公式、形心主軸及形心主慣性矩

習題

第10章梁的應力

10.1梁的彎曲正應力

10.1.1受純彎曲時梁橫截面上的正應力

10.1.2橫向荷載作用下樑的正應力

10.1.3梁的正應力強度條件

10.2提高梁的抗彎強度的措施

10.3梁的切應力及強度條件

10.4彎曲中心的概念

習題

第11章梁的彎曲變形

11.1梁的變形

11.2梁撓曲線近似微分方程

11.3積分法求梁的變形

11.4疊加法求梁的位移

11.5梁的剛度條件及提高梁剛度的措施

習題

第12章應力狀態和強度理論

12.1點的應力狀態

12.2平面應力狀態分析

12.2.1解析法

12.2.2應力圓法（圖解法）

12.3廣義胡克定律

12.4強度理論

12.4.1簡單應力狀態下的強度條件

12.4.2複雜應力狀態下的強度條件

12.4.3常用的四種強度理論

12.4.4強度理論的應用

習題

第13章組合變形

13.1概述

13.2斜彎曲

13.3拉（壓）與彎曲組合

13.3.1拉（壓）彎組合

13.3.2偏心壓縮（拉伸）

13.4彎扭組合

習題

第14章壓桿穩定

14.1壓桿失穩的概念

14.2細長壓桿的臨界力

14.2.1兩端鉸支細長壓桿的臨界力

14.2.2其他桿端約束條件細長壓桿的臨界力

14.2.3對歐拉公式的一些認識

14.2.4例題

14.3彈性極限后的臨界力

14.4實際鋼壓桿的穩定極限承載力

14.4.1初始缺陷對軸心受壓桿的影響

14.4.2實際鋼壓桿的穩定極限承載力

習題

第15章動應力

15.1概述

15.2桿件作勻加速直線運動和勻速轉動時的動應力計算

15.3構件受衝擊時的動應力計算

15.4提高構件抗衝擊能力的措施

習題

第16章課程實訓

16.1實訓題目

16.2分析和計算

16.3實訓練習題

第17章本門課程求職面試可能遇到的典型問題應對

附錄型鋼表

參考文獻