土木工程結構分析及程序設計

第一篇 總論

第1章 計算機在結構工程中的應用

1.1 前言

1.2 結構工程學科的發(fā)展趨勢

1.3 計算機在結構工程中的應用

第2章 結構計算程序設計基礎

2.1 微機結構分析計算的特點

2.2 程序設計（軟件開發(fā)）

2.3 結構化程序設計

2.4 數(shù)據管理

第二篇 平面桿系結構靜力分析

第3章 位移法與矩陣位移法

3.1 位移法概述

3.2 矩陣位移法

3.3 一般線性方程組的解法

3.4 大型稀疏性方程組的解法

3.5 思考題

3.6 計算題

3.7 上機題

第4章 連續(xù)梁的內力計算及程序設計

4.1 確定基本結構

4.2 單元分析

4.3 結構整體分析

4.4 求解結構剛度方程

4.5 連續(xù)梁的計算程序

4.6 連續(xù)梁例題

4.7 思考題

第5章 平面剛架、衍架計算與程序設計

5.1 局部坐標系下的單元剛度矩陣

5.2 整體坐標系中的單元剛度矩陣

5.3 結構的整體剛度矩陣

5.4 結構支承約束條件的處理

5.5 結構的結點荷載列陣

5.6 二維等帶寬存儲與等帶寬消去法

5.7 平面剛架靜力分析程序

5.8 平面桁架的矩陣分析及程序

5.9 思考題

5.10 上機題

第三篇 連續(xù)體結構靜力分析及程序設計

第6章 彈性力學的基本知識

6.1 彈性力學的基本量及基本方程的矩車表示

6.2 彈性力學問題解法概述

6.3 有限單元法的發(fā)展簡史

6.4 彈性力學有限單元法的概念

6.5 思考題

第7章 平面問題的三結點三角形單元

第8章 平面有限元程序設計

第9章 平面問題較精密單元的有限元分析

第10章 有限單元法的數(shù)學分析

參考文獻

《土木工程結構分析及程序設計》從土建專業(yè)本科生計算機教學要求出發(fā)，詳細介紹了常見工程結構的有限元計算模型、編程方法、成果整理和誤差分析，并附有部分工程實例的計算程序。

本書是為高等院校土木工程、工程力學專業(yè)的學生學習“結構分析程序設計”而編寫的教材。

本書采用基本原理、程序設計、上機實習三者緊密結合的方式編寫。取材適當，點面結合，由淺入深，敘述細致，便于學習。

本書還可作為有關專業(yè)碩士研究生的教材，也可供有關工程技術人員參考。

全書共十一章。書中有大量的例題和習題，習題附有答案。

《土木工程結構分析程序設計原理與應用》是一本介紹土木工程結構有限元分析程序設計的一般原理、實施過程及其應用的專著，可做為土木工程專業(yè)高年級本科和研究生用教材，也可供青年朋友在進行土木工程結構分析和開發(fā)程序時參考使用。

前言

第一章緒論

第一節(jié)學習程序設計的目的

第二節(jié)程序設計的步驟

第三節(jié)程序質量評價

第四節(jié)結構化程序設計方法

第二章矩陣位移法及平面剛架靜力分析程序

第一節(jié)概述

第二節(jié)桿系結構的離散化

第三節(jié)平面剛架程序PFL的輸入數(shù)據和使用方法

第四節(jié)單元坐標系中的單元剛度矩陣

第五節(jié)結構坐標系中的單元剛度矩陣

第六節(jié)結構的原始剛度矩陣

第七節(jié)結構的綜合結點荷載列陣

第八節(jié)引入支承條件

第九節(jié)求解結點位移和單元桿端力

第十節(jié)矩陣位移法(后處理法)的計算步驟及算例

第十一節(jié)后處理法程序PFL的總框圖、模塊接口設計及源程序

第十二節(jié)平面剛架程序PFL的靈活應用

第十三節(jié)矩陣位移法的另一種形式——先處理法

第十四節(jié)先處理法程序PFF及算例

習題

第三章平面剛架靜力分析程序的改進及功能擴展

第一節(jié)輸入數(shù)據的簡化

第二節(jié)結點位移分量編號的自動生成

第三節(jié)結構剛度矩陣的二維等帶寬存儲

第四節(jié)結構剛度矩陣的一維變帶寬存儲

第五節(jié)支座位移和溫度變化問題的處理

第六節(jié)多種荷載工況和單元指定截面的內力計算

第七節(jié)改進的平面剛架程序PFF2

習題

第四章連續(xù)梁、桁架及交叉梁系結構靜力分析程序設計

第一節(jié)連續(xù)梁矩陣分析及程序設計

第二節(jié)平面桁架矩陣分析及程序設計

第三節(jié)空間桁架矩陣分析及程序設計

第四節(jié)交叉梁系矩陣分析及程序設計

習題

第五章彈性力學有限單元法的基本概念

第一節(jié)引言

第二節(jié)連續(xù)體的離散化

第三節(jié)單元位移函數(shù)及其收斂條件

第四節(jié)單元分析及單元剛度矩陣的計算公式

第五節(jié)單元等效結點荷載的計算公式

第六節(jié)有限單元法分析過程概述

第七節(jié)梁單元的有限元分析

習題

第六章平面問題的三結點三角形單元及程序設計

第一節(jié)兩類平面問題

第二節(jié)三結點三角形單元的位移函數(shù)及形函數(shù)

第三節(jié)單元剛度矩陣

第四節(jié)結構的原始剛度矩陣

第五節(jié)單元等效結點荷載的計算

第六節(jié)單元應力計算及計算結果整理

第七節(jié)有限元位移法的計算步驟及算例

第八節(jié)用三結點三角形單元解平面問題的程序設計

第九節(jié)有限元分析的前處理和后處理

習題

第七章平面問題的高次單元和等參數(shù)單元

第一節(jié)四結點矩形單元

第二節(jié)面積坐標

第三節(jié)確定形函數(shù)的幾何法

第四節(jié)六結點三角形單元

第五節(jié)四結點四邊形等參數(shù)單元

第六節(jié)高斯求積法

第七節(jié)八結點曲邊四邊形等參數(shù)單元

第八節(jié)等參數(shù)單元應用的幾個問題

習題

第八章結構動力分析的有限單元法及程序設計

第一節(jié)概述

第二節(jié)離散結構的運動方程

第三節(jié)質量矩陣

第四節(jié)用有限單元法求平面剛架的自振頻率和振型

第五節(jié)平面剛架自由振動分析程序設計

第六節(jié)剪切型多層框架結構的自振周期和振型

第七節(jié)振型分解反應譜法計算剪切型框架結構的水平地震作用

習題

第九章線性代數(shù)方程組的解法及程序

第一節(jié)概述

第二節(jié)高斯消去法

第三節(jié)系數(shù)矩陣等帶寬存儲的高斯消去法

第四節(jié)三角分解法

第五節(jié)對稱正定方程組的UTDU分解法

第六節(jié)系數(shù)矩陣等帶寬存儲的UTDU分解法

第七節(jié)系數(shù)矩陣變帶寬存儲的UTDU分解法

第八節(jié)對稱正定方程組的LDLT分解法

習題

第十章矩陣特征值及特征向量的計算

第一節(jié)概述

第二節(jié)冪法及反冪法

第三節(jié)雅可比法

習題

第十一章程序調試

第一節(jié)FORTRAN源程序的編輯、編譯、連接和運行

第二節(jié)MS-FORTRANV5.0的使用

第三節(jié)程序的靜態(tài)檢查

第四節(jié)程序的動態(tài)調試

第五節(jié)結構分析程序的調試方法

附錄部分習題答案

參考文獻2100433B