普通高等教育“十一五”国家级规划教材：计算结构力学

　　前言
　　主要符号表
　　第1章  绪论
　　第2章  结构静力分析的矩阵方法
　　2.1  概述
　　2.2  矩阵位移法的基本原理
　　2.3  单元刚度矩阵
　　2.3.1  桁架单元的刚度矩阵
　　2.3.2  刚架单元的刚度矩阵
　　2.3.3  单元刚度矩阵的性质与特点
　　2.4  直接刚度法
　　2.5  直接刚度法的计算机处理
　　2.5.1  总刚度矩阵的计算机存储
　　2.5.2  位移边界条件的处理
　　2.6  直接刚度法的另一种形式——先处理法
　　2.7  等效结点荷载
　　2.8  子结构法
　　2.9  矩阵力法的基本原理
　　习题
　　第3章  平面桁架静力分析程序设计与应用
　　3.1  概述
　　3.2  平面桁架静力分析主程序
　　3.3  平面桁架静力分析子程序及其功能
　　3.3.1  子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，Al，IB，REAC）
　　3.3.2  子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，ELST，AL）
　　3.3.3  子程序STIFF（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELST，AL）
　　3.3.4  子程序ELASS（NEL，NCO，TM，ELMAT）
　　3.3.5  子程序BOUND（TK，AL，REAC，IB）
　　3.3.6  子程序SLBSI（A，B，D，N，MS，NX，MX）
　　3.3.7  子程序FORCE（NCO，PROP，FORC，REAC，X，Y，AL）
　　3.3.8  子程序OUTPT（AL，FORC，REAC）
　　3.4  平面桁架静力分析程序的应用
　　习题
　　第4章  平面刚架静力分析程序设计与应用
　　4.1  概述
　　4.2  平面刚架静力分析主程序
　　4.3  平面刚架静力分析子程序及其功能
　　4.3.1  子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，AL，IB，REAC）
　　4.3.2  子程序STIFF（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELST，AL）
　　4.3.3  子程序BTAB3（A，B，V，N，NX）
　　4.3.4  子程序FORCE（NCO，PROP，FORC，REAC，X，Y，AL）
　　4.3.5  子程序OUTPT（NCO，AL，FORC，REAC）
　　4.4  平面刚架静力分析程序的应用
　　习题
　　第5章  结构动力分析和程序设计与应用
　　5.1  概述
　　5.2  结构动力分析的有限单元法
　　5.3  用虚功原理推导单元刚度矩阵
　　5.3.1  用结点位移表达单元的位移模式
　　5.3.2  用结点位移表达单元的应变和应力
　　5.3.3  由虚功原理导出刚架单元的刚度矩阵
　　5.4  用虚功原理推导等效结点荷载
　　5.5  刚架单元的质量矩阵
　　5.6  结构动力分析有限单元法示例
　　5.7  求解特征值问题的雅可比法
　　5.8  平面刚架动力分析程序概述
　　5.9  平面刚架动力分析主程序
　　5.10  平面刚架动力分析子程序及其功能
　　5.10.1  子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，IUNK）
　　5.10.2  子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，TM，ELST，ELMA，IUNK）
　　5.10.3  子程序EMASS（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELMA）
　　5.10.4  子程序ELASS（NEL，NCO，IUNK，ELST，ELMA，TK，TM）
　　5.10.5  子程序EIGG（A，B，H，V，ERR，N，NX）
　　5.10.6  子程序DECOG（A，N，NX）
　　5.10.7  子程序INVCH（S，A，N，NX）
　　5.10.8  子程序JACOB（A，V，ERR，N，NX）
　　5.10.9  子程序MATMB（A，B，V，N，NX）
　　5.10.10  子程序0UTPT（TK，TM）
　　5.11  平面刚架动力分析程序的应用
　　习题
　　第6章  结构稳定性分析和程序设计与应用
　　6.1  概述
　　6.2  结构稳定性分析的有限单元法
　　6.3  单元初应力矩阵
　　6.4  结构稳定性分析有限单元法示例
　　6.5  平面刚架稳定性分析程序概述
　　6.6  平面刚架稳定性分析主程序
　　6.7  平面刚架稳定性分析子程序及其功能
　　6.7.1  子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，IUNK，ALP）
　　6.7.2  子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，TM，ELST，ELGE，IUNK，ALP）
　　6.7.3  子程序EGEOM（NEL，X，Y，ALP，NCO，ELGE）
　　6.7.4  子程序ELASS（NEL，NCO，IUNK，ELST，ELGE，TK，TM，ALP）
　　6.7.5  子程序0UTPT（TK，TM）
　　6.8  平面刚架稳定性分析程序的应用
　　习题
　　第7章  结构非线性分析和程序设计
　　7.1  概述
　　7.2  结构几何非线性分析的有限单元法
　　7.2.1  带有流动坐标的迭代法
　　7.2.2  总体的拉格朗日（Lagrange）列式法
　　7.3  单元的切线刚度矩阵
　　7.3.1  桁架单元的切线刚度矩阵
　　7.3.2  刚架单元的切线刚度矩阵
　　7.4  非线性方程的求解
　　7.4.1  直接求解法
　　7.4.2  简单增量法
　　7.4.3  自校正增量法
　　7.4.4  牛顿-拉夫森（Newton-Paphson）法
　　7.5  结构的塑性分析
　　7.6  结构非线性分析程序设计
　　习题
　　附录Ⅰ  上机实习资料
　　实习1  平面桁架静力分析程序的应用
　　1.1  实习目的与要求
　　1.2  操作提示
　　1.3  计算模型与数据填写
　　实习2  用乘大数法处理位移边界条件程序设计
　　2.1  实习目的与要求
　　2.2  操作提示
　　2.3  源程序修改提示
　　实习3  平面刚架静力分析程序的应用
　　3.1  实习目的与要求
　　3.2  操作提示
　　3.3  计算模型与数据填写
　　实习4  有结间荷载作用时刚架分析程序的设计
　　4.1  实习目的与要求
　　4.2  操作提示
　　4.3  源程序修改提示
　　实习5  平面刚架动力分析程序的应用
　　5.1  实习目的与要求
　　5.2  操作提示
　　5.3  计算模型与数据填写
　　实习6  平面刚架稳定性分析程序的应用
　　6.1  实习目的与要求
　　6.2  操作提示
　　6.3  计算模型与数据填写
　　附录Ⅱ  结构计算程序
　　程序1  平面桁架静力分析程序（FORTRAN 95，C++）
　　程序2  平面刚架静力分析程序（FORTRAN 95，C++）
　　程序3  平面刚架动力分析程序（FORTRAN 95，C++）
　　程序4  平面刚架稳定性分析程序（FORTRAN 95，C++）
　　附录Ⅲ  习题部分答案或提示
　　附录Ⅳ  索引
　　主要参考文献

　　朱慈勉（Zhu Cirrilan），同济大学土木工程学院教授，工学博士，博士研究生导师，结构力学研究室主任，曾任国家教育部高等学校力学基础课程教学指导分委员会委员，上海市土木工程学会会员，国家一级注册结构工程师。1 970年毕业于清华大学工程力学数学系固体力学专业，此后在国家第一机械工业部第八设计院从事结构设计工作，1 978年进入同济大学。长期从事结构力学和计算结构力学等课程的教学和结构工程领域的科学研究与工程实践，曾多次获得国家级和上海市科技进步奖和教学成果奖，发表学术论文数十篇。提出了“概念结构力学”与“计算结构力学”并进的学科发展思想，并付诸于教学和工程实践。2003年获上海市高等学校教学名师奖。主编“十五”国家级规划教材《结构力学》（上、下册），于2007年获上海市高等学校优秀教材一等奖。2005年朱慈勉教授负责的结构力学课程被教育部列为国家级精品课程，2008年负责的计算结构力学与应用软件课程被列为上海市高等学校精品课程。
　　吴字清（Wu Yuqing），同济大学土木工程学院副教授，硕士研究生导师，1 992年于台湾中原大学建筑工程系毕业，2002年在美国科罗拉多州州立大学土木工程系获博士学位，此后在清华大学工程力学系固体力学研究所担任为期两年的博士后研究员。曾为美国国家科学基金项目的主要成员，主要研究方向为计算固体力学。

　　《计算结构力学》主要介绍杆系结构矩阵分析的基本原理、结构分析程序的设计方法以及计算程序的实际应用等三方面的内容，旨在使读者学会结构的计算机分析。全书共分7章，分别介绍杆系结构静力分析的矩阵方法和动力、稳定性和非线性分析的有限单元法；平面桁架、平面刚架静力分析和刚架动力、稳定性分析程序的设计与应用以及结构非线性分析程序的设计方法等。书中配有上机实习指导材料，各章均有丰富的例题和习题。《计算结构力学》可作为高等工业院校工程结构类和力学类等专业“计算结构力学”课程的教学用书，也可供有关专业工程技术人员参考。