基礎工程力學(上)搶分秘笈 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孫德昌

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建筑结构力学：基础与应用 本书旨在为土木工程、结构工程及相关领域的学习者和从业者提供一套全面、深入的结构力学基础知识体系。本书内容侧重于经典理论的严谨推导、工程应用实例的详细解析以及现代计算方法的引入，旨在培养读者扎实的理论功底和解决复杂工程问题的能力。 --- 第一部分：静力学基础与结构分析的基石 本部分内容涵盖结构力学分析的基本概念、公理体系和初始工具，为后续复杂问题的解决奠定坚实的基础。 第一章：结构力学的基本概念与研究对象 结构与构件的理想化模型： 详细阐述如何将复杂的工程结构简化为具有特定几何和力学性质的理想化模型（如刚体、理想杆件、理想平面或空间结构）。讨论平面与空间结构、静定与静不定结构的区分与识别。 力、力矩与平衡条件： 重新回顾二维和三维空间中的力系平衡方程。重点讨论平衡方程在求解静定结构反力时的应用，并引入虚功原理和位移法的基本思想作为静力平衡的补充工具。 结构约束与反力确定： 详尽分析不同类型支座（如铰支座、固定端、滚动支座）对结构自由度的约束作用。通过大量的实例，演示如何系统地判断结构的静定性，并运用平衡方程精确计算各类静定结构的外部反力。 第二章：平面桁架的分析 桁架的基本假设与应用条件： 明确桁架的理想化假设（节点为光滑铰接、所有构件只承受轴向力）及其适用范围。 结点法（Method of Joints）： 详细讲解结点法的操作步骤，包括力的分解、平衡方程的建立与求解顺序。通过中型复杂桁架实例，演示如何高效地处理内部节点。 截面法（Method of Sections）： 阐述截面法在快速求解特定杆件内力方面的优势。重点讨论如何选择合适的截面，并运用平衡方程直接求解被截断杆件的内力，尤其适用于求解桁架内部中间杆件的力。 复杂桁架的特殊处理： 介绍特殊桁架结构（如姚式、沃伦式等）的特点，以及如何利用几何对称性简化计算。 第三章：梁的基本内力和剪力图与弯矩图 内力概念的引入： 明确轴力、剪力和弯矩作为描述构件内部受力状态的核心量。 梁的内力方程推导： 基于平衡原理，推导沿梁轴线的内力（N-V-M）方程。 剪力图（V）和弯矩图（M）的绘制： 详细讲解如何根据荷载分布（集中力、均布荷载、任意分布荷载）的类型，利用微分关系（$q(x) = dV/dx$, $q(x) = -dM/dx$）和积分关系来精确绘制剪力图和弯矩图。重点讨论图线间的突变点、转折点及极值点的确定方法。 荷载与内力图的关系： 总结荷载、剪力图和弯矩图之间的内在联系，并教授如何通过反向绘制来检验计算的准确性。 --- 第二部分：材料的应力、应变与本构关系 本部分转向材料层面，探讨材料内部的受力状态（应力）、变形状态（应变）以及力与变形之间的本构关系，这是后续处理静不定问题和理解材料破坏的基础。 第四章：应力分析基础 应力概念的精确定义： 引入柯西应力定义，区分正应力（Normal Stress）和剪应力（Shear Stress）。 应力状态的描述： 讲解平面应力状态和空间应力状态的描述方法，使用应力张量（Stress Tensor）表示任意截面上的应力分量。 主应力与最大剪应力： 推导主应力方程，解释主应力代表了应力张量在特定方向上的最大和最小正应力，以及最大剪应力所在的面。讨论莫尔圆（Mohr's Circle）在二维应力分析中的几何意义和计算应用。 第五章：应变与广义胡克定律 应变的概念与计算： 定义正应变和剪应变。对于微小变形，计算线应变和角应变。 材料的本构关系： 详细介绍线弹性材料的胡克定律（Hooke's Law），包括杨氏模量（E）、泊松比（ν）和剪切模量（G）之间的关系。 广义胡克定律： 建立在三向应力状态下，应变与三个主应力之间的关系式，这是处理复合受力问题的关键。 第六章：轴向荷载下的拉伸与压缩 轴向变形分析： 导出轴向拉伸/压缩变形的计算公式 $delta = frac{PL}{AE}$，并解释各项参数的物理意义。 静不定轴力问题的解法： 引入几何方程（变形关系）、力学方程（平衡条件）和本构方程（材料关系）三要素，系统地解决在固定端约束下或多重约束下的轴力问题。 温度应力与组合应力： 分析温度变化对结构引起的内力和变形，并学习如何将轴向力、剪力、弯矩和温度效应产生的应力进行叠加分析。 --- 第三部分：梁的变形与静不定结构分析 本部分是结构力学中的核心难点，重点在于建立梁的变形与弯矩之间的关系，并利用变形协调条件求解静不定梁的内力。 第七章：梁的挠度和转角计算 几何关系与微分方程： 推导梁的挠度曲线微分方程：$EI frac{d^4v}{dx^4} = q(x)$。重点分析曲率、转角（$ heta$）和挠度（$v$）之间的关系。 积分法（Double Integration Method）： 详细讲解通过两次积分求解梁的转角和挠度的方法。强调确定积分常数需要依据边界条件（如固定端的 $ heta=0, v=0$；简支端的 $v=0$；自由端的 $M=0, V=0$）。 弯矩图法（Moment Area Theorems）： 系统介绍墨菲第一定理（转角定理）和墨菲第二定理（相对位移定理）。通过大量图示实例，展示如何利用几何方法快速计算特定点的转角和相对挠度，是简化复杂静不定梁计算的有力工具。 第八章：结构位移的计算方法 虚功原理（Principle of Virtual Work）： 详细阐述虚功原理的物理基础和数学表达式。区别于真实力 $P$ 和虚施加的单位荷载 $p$ 产生的功。 单位力法（Unit Load Method）： 重点讲解单位力法在求解梁、刚架中任意截面内力、转角和线位移时的应用。 求解位移（挠度/转角）： 在所求点施加一个虚体力（或虚偶力），计算虚功。 求解内力（适用于静不定）： 确定所选冗余约束力 $X$ 产生的虚功，以及真实荷载在 $X$ 作用点产生的虚功。 弯矩图和剪力图的数值积分： 介绍如何利用图形积分（如用剪力图求弯矩，用弯矩图求转角和挠度）的简化计算技术，提高解题效率。 第九章：一次静不定结构的分析 静不定度的确定： 学习如何从几何上（约束数量减去反力方程数）和力学上（超静定次数）确定结构的静不定次数。 选择超静定梁的求解方法： 选择“多余约束”： 确定哪些约束是多余的，并将多余约束力作为待求的超静定力 $X$。 建立力法方程： 运用单位力法或虚功原理，建立位移兼容方程 $delta_{i} + X delta_{ii} = 0$ 或 $delta_{i} + X delta_{ii} = Delta_{0i}$（包含额外荷载的位移）。 求解和组合： 求出 $X$，然后将 $X$ 作用下的结构内力与原始静定结构在真实荷载下的内力叠加，得到最终解。 应用实例： 详细解析连续梁、超静定框架和桁架的力法求解过程，包括二、三次静不定结构。 --- 第四部分：更高级的主动和被动方法 本部分引入更具通用性和计算效率的方法，为过渡到有限元分析做好知识储备。 第十章：位移法（挠度与平衡法）的引入 位移法基本思想： 阐述位移法以节点位移作为基本未知量，建立平衡方程来求解的方法。 力的传递与刚度系数： 定义结构刚度系数 $K_{ij}$（在节点 $i$ 施加单位位移，节点 $j$ 上产生的反力）。 基本平衡方程： 建立节点力的平衡方程：${F} = [K] {u}$。 求解静不定梁： 展示如何利用位移法求解一次和多次静不定梁，重点在于确定固定端力（将真实荷载折算到节点上）。 第十一章：组合结构的分析与影响线 组合结构分析： 介绍由杆件、梁、桁架等不同构件组合而成的复杂结构，以及如何利用位移法或力法进行协调分析。 对梁与桁架的影响线（Influence Lines）： 深入讲解影响线的概念、绘制方法和应用场景。 绘制方法： 讲解如何通过在特定位置施加单位移动荷载，计算结构中目标量（如反力、剪力、弯矩或轴力）的变化，从而绘制影响线。 活载作用下的最大值计算： 利用影响线判断移动活载（如车辆荷载、起重机荷载）作用下，结构中某一点最大弯矩、最大剪力或最大挠度的位置和大小。 --- 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每一章节均配有精心挑选的典型工程算例，从概念引入到数值求解，步骤清晰，便于读者模仿和理解。 2. 强调物理图像： 重点培养读者对力、应力、应变、变形之间物理关系的直观认识，避免纯粹的公式套用。 3. 系统化的解题流程： 针对力法和位移法，提供了标准化、模块化的解题步骤，帮助读者构建严密的逻辑框架。 本书适合作为高等工科院校土木工程、结构工程、桥梁工程等专业本科生《结构力学》课程的教材或参考书，同时也是工程技术人员深化理论知识、提升实际工程分析能力的必备参考资料。

评分☆☆☆☆☆

這本《基礎工程力學(上)搶分秘笈》在排版和視覺設計上也看得出是用心良苦的。在這個充斥著大量電子資料的時代，還能堅持這種清晰、易讀的實體書編排，實在難得。重點不是它多漂亮，而是它的「功能性」設計。你可以看到，公式的推導過程往往會用一種稍微不同的字體或顏色區隔出來，這有效地將「已知條件」、「推導步驟」和「最終結論」做了有效的區隔，讓你在快速瀏覽複習時，眼睛可以迅速定位到自己不熟練的環節。特別是那些比較抽象的向量分解或座標轉換的部分，書中提供的三維示意圖，精準度和清晰度都讓我印象深刻。很多其他教材的圖畫得像火柴人一樣潦草，讓人看了更糊塗，但這本的圖，一看就知道作者對空間感的要求很高。我個人習慣在書上畫重點，這本書的紙質和留白也相當友善，不會有墨水暈開的問題，讓我的筆記可以做得非常整齊，這對後期快速複習時的效率提升，幫助極大。

评分☆☆☆☆☆

從一位長期與工程力學搏鬥的過來人角度來看，這本書最讓我感到「療癒」的，是它對「直覺建立」的重視。很多學生（包括以前的我）在學力學時，最常犯的錯誤就是，不相信自己眼睛看到的物理現象，而一味地依賴數學運算。這本秘笈花了不少篇幅在建立我們對「平衡」和「變形」的直覺感受。舉例來說，在介紹虛功原理或是虛擬位移法時，它並沒有直接把複雜的變分公式丟過來，而是先用一個非常簡單的槓桿系統，讓你視覺化地理解「功的變化為零」這個概念是如何體現在實際的結構運動中的。這種從宏觀到微觀的講解層次，非常適合那些害怕抽象理論的初學者。它讓工程力學不再是一堆冰冷的數字組合，而是一種可以用肉眼去「感受」的力學規律，這對於未來要進入實際設計領域的工程師來說，是比死記硬背公式重要一百倍的能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始看到「搶分秘笈」這四個字，我還在心裡偷偷打了一個問號，想說這會不會又是那種內容空泛，只堆砌選擇題目的俗套教材。沒想到，裡面的解題示範，根本就是一場精彩的「工程思維實戰演練」。它不是那種只會給你固定解法的書，而是展示了在面對同一個問題時，不同角度切入的思考脈絡。例如在處理結構力學的簡單梁板分析時，它不僅僅是教你如何使用剪力圖和彎矩圖，更深入探討了這些圖形背後的物理意義，像是為什麼在負載最大的地方，彎矩會出現極值，這對於理解結構的潛在破壞點至關重要。更讓我佩服的是，書中對於各種「特殊邊界條件」的處理，幾乎涵蓋了考試中最常出現的陷阱題型。每一次看到它在圖解上標註「注意：此處為反作用力未知數的關鍵點」，我就知道，這絕對是編者用血淚換來的經驗談，而不是純粹的學術堆砌。讀完它，感覺自己不只是學會了解題，更是學會了如何「看穿」工程問題的本質，這份收穫遠遠超過了考試本身。

评分☆☆☆☆☆

坦白講，市面上的工程力學書籍多如牛毛，但能真正做到「上冊」就奠定紮實基礎的，卻屈指可數。這本《基礎工程力學(上)搶分秘笈》的優勢在於它的「廣度與深度平衡得宜」。它沒有過度偏廢於某一單元，而是確保在進入「應力分析」這個更複雜的領域前，所有靜力學和材料力學的基礎概念都已經被徹底鞏固。我特別注意到它在處理慣性矩和截面模量這些計算密集型的單元時，不只提供了公式，更詳細解釋了它們在結構穩定性判斷中的物理意義，這讓讀者不會覺得自己只是在做一堆無意義的乘法和加法。總體來說，如果你是理工科大一、大二的學生，或者像我一樣需要重新溫習基礎以應對專業考試的在職人士，這本書提供的是一種「務實的優勢」，它不會浪費你寶貴的時間在無關緊要的枝節上，而是將所有精力集中在如何精準、快速地掌握核心解題技巧上，是工具書中的上乘之作，非常值得推薦。

评分☆☆☆☆☆

這本《基礎工程力學(上)搶分秘笈》，光看書名就讓人感受到一股強烈的「應試」氛圍，但說真的，實際翻開書本後，那種撲面而來的扎實感，才是我最欣賞的地方。我記得以前唸書的時候，力學這門課簡直是工程領域的「擋土牆」，不是死背公式就是一堆看不懂的圖解。但這本的編排方式，真的是幫我們這些「戰場前線」的學生想到了很多。它不是那種高深莫測、純理論探討的教科書，而是非常務實地把每一個基本概念，像是靜力學裡的力的平衡、力矩的計算，甚至是應力與應變的基礎分析，都拆解得非常細膩。特別是它在處理那些複雜的幾何形狀或非典型受力情況時，提供的那種邏輯推演步驟，真的讓人有種「原來如此」的頓悟感。它不會直接丟給你一個結果，而是手把手帶你走過從假設、建立模型到求解的完整過程。對於我這種在準備技師考試的考生來說，這種結構化的學習路徑，比那些厚到可以當枕頭的參考書來得有效率多了，因為它精準地抓住了「重點」在哪裡，而且解釋清楚了「為什麼」是這樣算，而不是盲目地套用公式，這才是真正能應對變化題型的關鍵。