结构有限元法及软件应用

　　根据土木工程的结构特征与受力特点，考虑到本科教学的实际情况，本书删除了空间轴对称单元、壳单元、热应力单元、非线性有限元等与土木工程结构联系相对较小的内容，重点介绍杆系单元、平面问题有限元分析、薄板弯曲和空间问题的有限元分析、结构动力学问题等内容，其中杆系单元分别用直接刚度法与形函数法进行了介绍，以有助于读者快速而又深刻地理解有限元方法。本书以结构有限元法的基本原理及软件应用为出发点，较系统地介绍了土木工程结构有限元分析的基本方法、常用的单元类型及其应用软件。

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上篇 结构有限元法基本原理
章 绪论
1.1 有限元法的历史
1.2 有限元法的特点
1.3 有限元法的发展和现状
1.4 有限元法在土木工程中的应用
1.5 材料力学求解和有限元求解进行比较
1.5.1 材料力学方法求解直杆拉伸
1.5.2 有限元法思想求解直杆拉伸
1.6 有限元分析的基本过程
1.6.1 结构的离散化
1.6.2 选择位移插值函数
1.6.3 单元分析
1.6.4 整体分析
1.6.5 约束处理
1.6.6 方程求解
1.6.7 计算单元应力
1.7 有限元的前后处理
1.7.1 前处理
1.7.2 后处理
第二章 有限元分析的通用过程
2.1 弹性力学平面问题的基本方程
2.1.1 基本变量
2.1.2 平面应力和平面应变问题
2.1.3 平衡方程
2.1.4 几何方程
2.1.5 物理方程
2.2 单元的位移插值函数
2.2.1 位移插值函数的选取方法
2.2.2 位移插值函数的连续性
2.3 单元刚度矩阵与等效节点载荷向量
2.3.1 单元刚度矩阵的计算
2.3.2 单元等效节点载荷计算
2.4 整体分析
2.4.1 刚度集成法的物理意义
2.4.2 刚度矩阵集成的规则
2.5 约束条件的处理
2.5.1 乘大数法处理边界条件
2.5.2 划行划列法
2.6 有限元一般分析过程算例
2.7 几种典型单元及位移模式
第三章 杆系结构的有限元分析——直接刚度法
3.1 概况
3.2 平面桁架的有限元分析
3.2.1 局部坐标系下的单元刚度矩阵
3.2.2 整体坐标系下的单元刚度矩阵
3.2.3 整体平衡方程和单元杆端力的计算
3.3 空间桁架的有限元分析
3.3.1 局部坐标系下的单元刚度矩阵
3.3.2 整体坐标系下的单元刚度矩阵