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目 录1

第六章桥墩的应力与位移分析1

第一节概述1

1-1对屋架与梁的回顾1

1-2铁路桥墩简述2

1-3组合变形问题的分析方法3

第二节偏心荷载作用下桥墩的应力分析4

2-1压力沿一个对称轴偏心的情况4

2-2压力对两个对称轴偏心的情况8

2-3偏心压缩时的中性轴10

2-4小结12

3-2截面核心边界的确定13

3-1截面核心的概念13

第三节截面核心13

3-3偏心距的检算15

3-4应力重分布17

3-5小结18

第四节桥墩强度的计算实例19

4-1桥墩的设计资料19

4-2荷载计算19

4-3检算偏心距24

4-4检算压应力27

4-5小结30

第五节墩顶位移计算31

5-1墩顶位移计算方法31

5-2 47米高厚壁空心圆墩墩顶位移计算实例32

5-3 36.6米高矩形桥墩墩顶位移计算实例35

5-4小结42

第六节现场教学43

第七节其他组合变形实例46

7-1屋架檩条的斜弯曲46

7-2弯曲与拉伸的组合48

7-3静定刚架的受力分析49

第六章习题51

2-1间接荷载下简支粱的内力影响线53

第七章桁架桥跨的计算原理55

第一节概述55

1-1桁架是粱的发展55

1-2桁架桥跨的荷载与计算简图56

1-3主桁架杆件设计的几个主要问题57

第二节主桁架的内力影响线58

2-2主桁架内力影响线59

2-3用影响线计算64米简支桁梁主桁架杆件的内力65

第三节桁架内力分析的其他实例69

3-1桁粱的平纵联的风力计算69

3-2有交叉斜杆的木桁梁的内力分析71

第四节桁架桥跨的刚度计算73

4-1能量法的位移公式73

4-2 64米栓焊桁梁的刚度计算76

4-3弹性荷载法77

5-1概述81

第五节压杆稳定81

5-2中心压杆临界力的计算公式84

5-3临界应力87

5-4压杆的实用计算——折减系数法89

5-5 64米桁梁主桁架压杆的稳定检算92

5-6其他实例93

5-7偏心压杆的稳定概念94

5-8小结98

第六节疲劳99

6-1工程实际中的交变应力问题99

6-2交变应力下材料强度问题的特点100

6-3持久极限与疲劳曲线103

6-4疲劳图104

6-5影响持久极限（疲劳极限）的因素106

6-6铁路钢桥的疲劳强度计算108

6-7小结111

第七章习题112

第八章连续梁与力法115

第一节连续梁简介115

1-1连续梁的概念115

1-2三孔64米连续箱形钢梁简介116

第二节超静定结构与超静定次数119

第三节力法原理122

3-1三孔连续粱内力分析方法122

3-2力法原理124

3-3力法解超静定结构举例126

3-4小结129

第四节超静定结构的位移计算与力法校核130

4-1超静定结构的位移计算130

4-2力法校核131

第五节连续粱三弯矩方程式133

5-1三孔64米连续箱形钢梁的安装内力133

5-2连续梁三弯矩方程式137

第六节结构对称性在力法中的应用143

6-1对称结构143

6-2对称力与反对称力144

6-3利用对称性简化结构计算的几条规律144

6-4钢筋混凝土箱形涵洞147

6-5超静定桁架155

第七节连续梁影响线160

7-1二孔连续梁影响线分析160

7-2三孔连续梁影响线分析163

7-3三孔64米连续箱形钢梁影响线与内力计算167

7-4用力法作三孔连续梁影响线的一般规律178

7-5弹性荷载法的应用178

7-6钢筋混凝土变截面连续梁桥算例182

第八节连续梁的温度内力188

8-1 引起温度内力的原因188

8-2力法方程189

8-3一般规律189

第九节支座移动引起的连续梁内力196

第八章习题199

第九章拱式结构的计算原理202

第一节双曲拱桥的构造与计算简图204

1-1双曲拱桥的构造204

1-2双曲拱桥的计算简图206

第二节肩拱的分析208

2-1肩拱的几何尺寸和荷载208

2-2计算肩拱的恒载内力211

2-3计算肩拱的活载内力215

2-4梁和拱的内力比较218

第三节拱轴曲线220

3-1均布荷载下三铰拱的合理拱轴220

2-5小结220

3-2实腹式荷载下三铰拱的合理拱轴222

3-3悬链线的几点说明225

3-4拱轴的选择226

3-5小结228

第四节恒载下的腹拱228

4-1基本结构和弹性中心229

4-2腹拱的恒载内力232

4-3无铰拱的拱轴曲线237

4-4小结238

第五节主拱圈的几何特性239

5-1准备工作239

5-2选择拱轴244

5-3弹性中心245

5-4小结247

第六节主拱圈影响线247

6-1多余未知力影响线方程247

6-2曲梁的弹性荷载公式249

6-3多余未知力影响线的作法249

6-4内力影响线255

6-5从《手册》查出的内力影响线256

6-6小结258

第七节主拱圈的内力259

7-1恒载内力259

7-2活载内力262

7-3小结263

第八节温度变化和混凝土收缩265

8-1温度变形和混凝土收缩变形265

8-2主拱圈在温度变化和混凝土收缩时的内力计算266

8-3混凝土收缩的详细计算方法267

8-4小结270

9-1主拱圈的强度验算271

9-2关于双曲拱的两个问题271

第九节双曲拱总结及其他271

9-3变截面无铰拱272

9-4弹性压缩274

9-5变截面无铰拱算例275

9-6两铰拱和系杆拱281

第十节隧道衬砌286

10-1几何数据和荷载287

10-2分析方法289

10-3弹性地基梁的力学特性290

10-4基本结构的δ11、δ22和δ12292

10-5计算主动荷载作用下的多余未知1力295

10-6计算被动荷载作用下的多余未知力297

10-7计算δc和衬砌中内力299

10-8小结301

第九章习题302

第十章超静定刚架，位移法和弯矩分配法303

第一节位移法解常截面超静定刚架304

1-1常截面立交桥刚架的计算数据304

1-2位移法概念307

1-3角变位移方程和常截面杆的固端弯矩表310

1-4用位移法计算恒载和制动力作用下的常截面立交桥刚架319

1-5位移法小结和例题325

第二节用弯矩分配法解常截面超静定刚架332

2-1用弯矩分配法解无侧移的结构332

2-2用弯矩分配法计算有侧移的结构343

2-3对称性的利用349

2-4用弯矩分配法画超静定刚架的影响线355

2-5小结360

第三节用弯矩分配法解变截面刚架361

3-1等宽矩形截面变截面杆的形常数和载常数362

3-2变截面立交桥刚架的内力计算387

3-3一般变截面杆的形常数和载常数396

3-4变截面斜柱刚架桥内力影响线例题415

3-5小结419

第十章习题421

1-1什么是动荷载423

第一节概述423

1-2惯性力与动力平衡423

第十一章结构动力计算423

1-3构件作等加速运动时的惯性力和应力424

1-4构件作等速转动时的惯性力425

第二节冲击时的应力计算426

2-1落体冲击426

2-2水平冲击427

2-3起吊重物时的冲击429

2-4钢材的冲击韧度430

第三节单自由度结构的自由振动431

3-1 自由振动与强迫振动的现象431

3-2结构自由度和结构简化432

3-3单自由度结构的无阻尼自由振动432

3-4单自由度结构的有阻尼自由振动（衰减自由振动）435

第四节单自由度结构的强迫振动437

4-1单自由度简支粱的强迫振动437

4-2排架桩墩在地震力作用下的强迫振动441

第五节无限个自由度结构的自由振动446

5-1等截面简支粱的自由振动446

5-2等截面桥墩的弯曲自由振动449

5-3计算结构自振频率的近似方法——能量法453

5-4重力式桥墩自振频率的简化计算方法465

第六节无限个自由度结构的强迫振动468

6-1等截面简支梁的强迫振动468

6-2铁路桥粱动力计算的实用方法470

6-3等截面桥墩在地震力作用下的强迫振动470

第七节重力式桥墩在地震荷载下内力的简化计算方法471

7-1地震荷载下的内力公式472

7-2剪力系数与弯矩系数的简化计算473

7-3计算实例477

第十一章习题481

第十二章结构分析的矩阵法483

第一节概述483

第二节矩阵代数基础知识486

2-1n维向量486

2-2线性代数方程组与矩阵487

2-3矩阵的运算规则489

第三节矩阵位移法504

3-1平面桁架的离散化504

3-2等直杆轴力元素刚度矩阵505

3-3元素坐标系向结构坐标系的变换508

3-4结构刚度矩阵514

3-5未知节点位移、支座反力和单元端荷载的计算522

3-6矩阵位移法计算步骤的小结与平面桁架算例525

3-7用矩阵位移法解梁的问题529

3-8用矩阵位移法解平面刚架的问题536

3-9跨间荷载的置换542

第四节矩阵力法543

4-1 力法方程的矩阵形式544

4-2元素柔度矩阵545

4-3冗力柔度矩阵和荷载柔度矩阵的计算549

4-4矩阵力法计算步骤的小结与算例554

第五节迁移矩阵法559

5-1桥墩弯曲振动的计算模型559

5-2梁元素弯曲振动的状态向量和场迁移矩阵560

5-3边界矩阵与点迁移矩阵562

5-4频率方程、自振频率及振型函数的求解564

8-4箱形钢梁温度应力计算公式1191