礦山工程力學(xué)（第二版）

緒論001
一、礦山工程力學(xué)的研究對象和內(nèi)容001
二、學(xué)習(xí)礦山工程力學(xué)的目的001
三、礦山工程力學(xué)發(fā)展概述002

第一部分靜力分析基礎(chǔ)005
引言006
第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)007
第一節(jié)靜力學(xué)基本概念007
一、力的概念007
二、力系的概念008
三、剛體的概念008
四、平衡的概念008
第二節(jié)靜力學(xué)公理008
第三節(jié)力在軸上的投影與力的分解011
一、力在直角坐標(biāo)軸上的投影011
二、力沿坐標(biāo)軸分解011
三、合力投影定理012
第四節(jié)力矩力偶013
一、力對點(diǎn)之矩013
二、合力矩定理013
三、力偶014
第五節(jié)約束與約束反力015
一、約束與約束反力的概念015
二、工程中常見的幾種約束類型016
第六節(jié)物體的受力分析 受力圖018
思考題020
習(xí)題021
第二章平面力系023
第一節(jié)力線平移定理023
第二節(jié)平面一般力系向一點(diǎn)的簡化024
一、平面一般力系向作用面內(nèi)任一點(diǎn)的簡化024
二、平面一般力系簡化結(jié)果的分析025
三、合力矩定理026
第三節(jié)平面力系的平衡條件平衡方程027
一、平面一般力系的平衡條件027
二、平面一般力系的平衡方程028
三、幾種平面特殊力系的平衡方程029
第四節(jié)物體系統(tǒng)的平衡032
一、物體系統(tǒng)的平衡問題032
二、靜定與超靜定問題的概念033
第五節(jié)摩擦034
一、滑動(dòng)摩擦035
二、摩擦角與自鎖現(xiàn)象036
三、考慮摩擦?xí)r的平衡問題舉例036
思考題038
習(xí)題038
第三章空間力系044
第一節(jié)力在空間直角坐標(biāo)系上的投影044
一、直接投影法044
二、間接投影法(二次投影法)044
第二節(jié)力對軸之矩045
第三節(jié)空間一般力系的平衡047
一、空間力系的簡化047
二、空間力系的平衡條件和平衡方程048
三、空間力系的平衡問題049
第四節(jié)平行力系中心及物體的重心050
一、平行力系的中心050
二、物體的重心051
思考題054
習(xí)題055

第二部分強(qiáng)度和變形分析基礎(chǔ)059
引言060
第四章變形固體的基本概念061
第一節(jié)變形固體及其基本假設(shè)061
第二節(jié)外力內(nèi)力應(yīng)力062
一、外力062
二、內(nèi)力062
三、應(yīng)力063
第三節(jié)位移變形應(yīng)變064
一、位移064
二、變形和應(yīng)變064
第四節(jié)構(gòu)件的分類桿件變形的基本形式065
一、構(gòu)件的分類065
二、桿件變形的基本形式065
思考題066
習(xí)題066
第五章軸向拉伸和壓縮068
第一節(jié)軸向拉伸和壓縮的概念068
第二節(jié)軸向受拉(壓)桿的內(nèi)力軸力圖069
第三節(jié)軸向受拉(壓)桿的應(yīng)力070
一、橫截面上的應(yīng)力070
二、斜截面上的應(yīng)力071
第四節(jié)軸向受拉(壓)桿的變形胡克定律072
一、軸向受拉(壓)桿的變形072
二、胡克定律073
第五節(jié)材料在拉(壓)時(shí)的力學(xué)性能075
一、材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能075
二、材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能079
三、材料的塑性和脆性及其相對性079
第六節(jié)軸向受拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算080
一、強(qiáng)度條件080
二、強(qiáng)度計(jì)算081
第七節(jié)應(yīng)力集中的概念083
第八節(jié)拉(壓)超靜定問題的解法083
一、超靜定問題及其解法083
二、裝配應(yīng)力084
三、溫度應(yīng)力085
思考題086
習(xí)題086
第六章連接的實(shí)用計(jì)算090
第一節(jié)工程實(shí)際中的連接件090
第二節(jié)連接件的實(shí)用計(jì)算091
一、剪切的實(shí)用計(jì)算091
二、擠壓的實(shí)用計(jì)算092
三、舉例092
四、焊接的實(shí)用計(jì)算095
思考題096
習(xí)題097
第七章扭轉(zhuǎn)100
第一節(jié)工程中的受扭桿100
第二節(jié)外力偶矩扭矩和扭矩圖100
一、功率、轉(zhuǎn)速與外力偶矩間的關(guān)系100
二、扭矩和扭矩圖101
第三節(jié)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形102
一、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力102
二、薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的切應(yīng)力切應(yīng)力互等定理104
三、圓軸的扭轉(zhuǎn)變形105
第四節(jié)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算105
一、強(qiáng)度條件105
二、剛度條件106
三、強(qiáng)度和剛度計(jì)算106
第五節(jié)扭轉(zhuǎn)的超靜定問題109
思考題109
習(xí)題110
第八章彎曲113
第一節(jié)工程中的受彎桿113
第二節(jié)剪力和彎矩114
一、剪力和彎矩115
二、剪力和彎矩的正、負(fù)號(hào)的規(guī)定116
三、用截面法計(jì)算指定截面上的剪力和彎矩116
第三節(jié)剪力圖和彎矩圖118
一、剪力方程和彎矩方程118
二、剪力圖和彎矩圖的繪制118
三、繪制剪力圖和彎矩圖的步驟118
第四節(jié)剪力、彎矩和荷載集度之間的關(guān)系121
一、Fs(x)、M(x)和q(x)之間的微分關(guān)系121
二、不同荷載作用下梁的剪力圖和彎矩圖122
三、用微分關(guān)系法繪制梁的剪力圖和彎矩圖123
第五節(jié)桿件彎曲時(shí)的正應(yīng)力125
一、純彎曲的概念125
二、純彎曲梁的變形特點(diǎn)126
三、純彎時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力分布127
四、純彎曲正應(yīng)力公式128
五、慣性矩129
六、純彎正應(yīng)力公式的應(yīng)用131
第六節(jié)彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算133
一、最大正應(yīng)力133
二、梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件135
第七節(jié)彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算138
一、梁橫截面上的切應(yīng)力138
二、梁的切應(yīng)力強(qiáng)度條件141
第八節(jié)梁的變形143
一、梁的變形分析143
二、梁的撓曲線近似微分方程144
三、用積分法求梁的變形145
四、用疊加法求梁的變形149
五、梁的剛度校核151
第九節(jié)提高梁承載能力的措施152
一、提高梁強(qiáng)度的措施152
二、提高梁剛度的措施155
第十節(jié)簡單超靜定梁的解法155
思考題157
習(xí)題159
第九章應(yīng)力狀態(tài)分析166
第一節(jié)應(yīng)力狀態(tài)的概念166
一、一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)166
二、應(yīng)力狀態(tài)的表示方法166
三、應(yīng)力狀態(tài)的分類168
第二節(jié)平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析168
第三節(jié)應(yīng)力圓170
一、應(yīng)力圓的概念170
二、應(yīng)力圓的繪制170
三、單元體與應(yīng)力圓之間的對應(yīng)關(guān)系170
四、用應(yīng)力圓求單元體任意斜截面上的應(yīng)力171
第四節(jié)主應(yīng)力172
一、主平面的位置172
二、主應(yīng)力的數(shù)值173
三、最大切應(yīng)力173
第五節(jié)三向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析176
一、三向應(yīng)力圓176
二、最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力177
第六節(jié)廣義胡克定律178
思考題181
習(xí)題181
第十章強(qiáng)度理論及組合變形185
第一節(jié)強(qiáng)度理論的概念185
第二節(jié)幾種主要的強(qiáng)度理論186
一、最大拉應(yīng)力理論(第一強(qiáng)度理論)186
二、最大拉應(yīng)變理論(第二強(qiáng)度理論)186
三、最大切應(yīng)力理論(第三強(qiáng)度理論)187
四、形狀改變比能理論(第四強(qiáng)度理論)187
五、強(qiáng)度理論的簡單應(yīng)用189
第三節(jié)組合變形的概念192
第四節(jié)彎曲與拉伸(壓縮)組合194
一、彎曲與拉伸(壓縮)組合194
二、偏心壓縮196
第五節(jié)彎曲與扭轉(zhuǎn)組合199
思考題202
習(xí)題203
第十一章壓桿穩(wěn)定208
第一節(jié)壓桿穩(wěn)定的概念208
第二節(jié)壓桿的臨界力209
一、細(xì)長壓桿的臨界力209
二、壓桿的臨界應(yīng)力212
第三節(jié)壓桿的穩(wěn)定計(jì)算214
一、穩(wěn)定條件的兩種形式214
二、壓桿的穩(wěn)定計(jì)算216
第四節(jié)提高壓桿穩(wěn)定性的措施220
思考題221
習(xí)題222
第十二章交變應(yīng)力與疲勞破壞225
第一節(jié)交變應(yīng)力及其循環(huán)特征225
第二節(jié)疲勞破壞和持久極限226
一、疲勞破壞的特征226
二、材料的持久極限227
第三節(jié)構(gòu)件的持久極限與疲勞強(qiáng)度計(jì)算228
一、構(gòu)件的持久極限228
二、構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算231
思考題231
習(xí)題232

第三部分礦山圍巖受力分析基礎(chǔ)233
引言234
第十三章巖石的物理力學(xué)性質(zhì)235
第一節(jié)巖石的基本物理性質(zhì)235
一、巖石的容重和密度235
二、巖石的相對密度236
三、巖石的孔隙性237
四、巖石的水理性質(zhì)238
五、巖石的碎脹性242
第二節(jié)巖石的力學(xué)性質(zhì)243
一、巖石的單軸抗壓強(qiáng)度243
二、巖石的抗拉強(qiáng)度244
三、巖石的抗剪強(qiáng)度245
第三節(jié)巖石的破壞特性249
一、脆性破壞249
二、塑性破壞249
三、弱面剪切破壞250
第四節(jié)巖石的強(qiáng)度理論250
一、莫爾強(qiáng)度理論251
二、格里菲斯強(qiáng)度理論253
第五節(jié)巖石的變形特性254
思考題256
習(xí)題257
第十四章原巖應(yīng)力258
第一節(jié)概述258
第二節(jié)自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力258
一、自重應(yīng)力259
二、構(gòu)造應(yīng)力260
第三節(jié)原巖應(yīng)力的實(shí)測方法260
一、應(yīng)力解除法260
二、應(yīng)力恢復(fù)法263
思考題264
習(xí)題264
第十五章巖層巷道的穩(wěn)定分析265
第一節(jié)概述265
第二節(jié)巷道圍巖應(yīng)力計(jì)算265
一、彈性變形內(nèi)的應(yīng)力分布265
二、非彈性變形區(qū)的應(yīng)力分布268
第三節(jié)松散圍巖的壓力計(jì)算269
第四節(jié)錨噴支護(hù)原理的力學(xué)分析274
一、錨桿支護(hù)作用原理275
二、錨桿參數(shù)的確定277
三、噴射混凝土支護(hù)原理279
四、噴射混凝土厚度確定280
第五節(jié)軟巖巷道錨索支護(hù)282
思考題284
習(xí)題284
第十六章長壁工作面采場礦壓286
第一節(jié)采場礦山壓力概述286
一、原巖應(yīng)力狀態(tài)286
二、圍巖力學(xué)性質(zhì)286
三、巖體結(jié)構(gòu)287
四、膨脹壓力的影響因素287
第二節(jié)回采引起的支撐壓力分布288
第三節(jié)采場上覆巖層的穩(wěn)定分析290
第四節(jié)液壓支架工作阻力確定293
思考題295
習(xí)題295

附錄296
附錄A常用材料的力學(xué)性能296
附錄B常見截面的幾何性質(zhì)296
附錄C梁的撓度與轉(zhuǎn)角298
附錄D型鋼表299
附錄E普氏巖石分級(jí)表306

參考文獻(xiàn)307