《计算结构力学与有限元法基础·普通高等院校土木工程专业“十三五”规划教材/国家应用型创新人才培养系列精品教材》一书作为扬州大学重点教材，将结构力学中的矩阵位移法与弹性力学平面问题的有限元法融为一体，由简入繁，介绍了平面杆系结构静力问题、动力问题、稳定问题、非线性问题矩阵分析的基本原理，以及弹性力学平面问题有限元分析的基本知识。

    本书涉及的所有章节内容均配有相应的Ｆｏｒｔｒａｎ９０教学源程序，以及丰富的例题和习题。

    本书可作为高等学校土建、水利、路桥、力学类专业的本科教材，也可作为研究生、教师和工程技术人员的参考用书。

第１章 绪论

１．１ 概述

１．２ 有限元法的历史与现状

１．３ 有限元法的分析过程

复习思考题

第２章 平面杆系结构静力问题的矩阵位移法

２．１ 单元刚度矩阵

２．２ 利用虚功原理推导单元刚度矩阵

２．３ 单元刚度矩阵的坐标转换

２．４ 直接刚度法

２．５ 支座约束条件的处理

２．６ 等效结点荷载

２．７ 计算步骤及示例

２．８ 平面杆系结构静力问题的程序设计及使用

复习思考题

第３章 平面杆系结构动力与稳定问题的矩阵位移法

３．１ 结构动力分析的有限单元法概述

３．２ 刚架单元的质量矩阵

３．３ 动力分析计算步骤及示例

３．４ 动力问题的程序设计及使用

３．５ 结构稳定分析的有限单元法概述

３．６ 刚架单元的初应力矩阵

３．７ 稳定分析计算步骤及示例

３．８ 稳定问题的程序设计及使用

复习思考题

第４章 弹性力学平面问题的常应变单元

４．１ 弹性力学平面问题的基本方程

４．２ 连续弹性体的离散化

４．３ 单元的位移模式和形函数 收敛准则

４．４ 单元刚度矩阵

４．５ 单元的等效结点荷载

４．６ 计算步骤及示例

４．７ 平面问题常应变单元的程序设计及使用

４．８ 计算成果的整理

复习思考题

第５章 弹性力学平面问题的较精密单元

５．１ 六结点三角形单元

５．２ 四结点矩形单元

５．３ 八结点四边形等参数单元

５．４ 确定形函数的几何方法及收敛准则的进一步讨论

复习思考题

第６章 结构的非线性问题

６．１ 概述

６．２ 几何非线性问题的有限单元法

６．３ 单元的切线刚度矩阵

６．４ 非线性方程的求解及示例

６．５ 结构的塑性分析

复习思考题

附录A 高斯数值积分方法

附录B 用犿犪狋犾犪犫求解线性代数方程组和广义特征值问题

附录C 平面问题较精密单元的静力求解程序

附录D 平面杆系结构非线性问题的求解程序

参考文献

    “计算结构力学”是从“结构力学”中独立出来的一门专业课程，主要讲解平面杆系结构的矩阵位移法。若将其基本求解思想应用于一般连续体，在课程教学内容中增加有关“弹性力学”问题的有限元法，则该课程也可叫“有限元法”。

    本教材书名取为“计算结构力学与有限元法基础”，其目的有三：一是希望平面杆系结构的矩阵位移法部分能与“结构力学”课程中的相关章节内容无缝对接、协调一致；二是希望平面杆系结构的矩阵位移法能与一般弹性连续体的有限元法之间过渡自然，内容统一；三是希望满足不同院校对本课程的个性化教学需求。

    本书在内容编排上有以下特点：舍弃“子块”叠加的概念，直接讲解单元定位向量，避免引起混淆，并且在平面杆系结构中不再区分平面刚架、平面桁架等；舍弃纯计算数学的内容，如求解线性方程组、广义特征值问题等；略讲编程的技巧问题，如二维等带宽存储、一维变带宽存储等，把重点放在较容易理解的满阵存储上；在平面杆系结构的矩阵位移法中增加虚功原理推导单元刚度矩阵、等效结点荷载的内容，并与连续体部分的内容完全一致；加入平面杆系结构非线性问题的矩阵位移法，为进一步学习有限元法做好铺垫；本教材各部分内容均配备相应的Ｆｏｒｔｒａｎ９０教学程序和例题，方便读者学习。