本书主要目的是提出必要的理论背景，以便让使用结构分析计算机程序的用户能够理解程序中使用的基本近似方法，验证所有分析结果并对结果承担专业责任。本书归纳总结了最新版的SAP和ETABS程序中使用到的有限元和数值方法理论进展。程序使用的许多单元和数值方法是全新的，在目前的结构分析教科书里面还尚未提及。除此之外，本书还归纳总结了力学基本方程。对所有从事现代结构工程领域的研究学者和专业人员来说，本书是一本“必读”的专业书籍。

本书的主要目的是归纳总结最新版的SAP和ETABS程序中使用到的有限元和数值方法理论进展。

程序使用的许多单元和数值方法是全新的，在目前的结构分析教科书里面还尚未提及。除此之外，本书还归纳总结了力学基本方程。

本书提出了一个新的具有法向转动自由度的三维四边形壳(SHELL)单元，它对薄板／壳和厚板／壳都是精确的。因此，壳单元可以方便地与经典的框架(FRAME)单元相连接，三维实体(SOLID)单元可以用来模拟流体与固体。

动力分析作为静力分析的逻辑扩展来阐述附加惯性力和阻尼力以满足任意点的平衡状态。在动力分析中应用荷载相关的Ritz(LDR)向量可以产生比现有动力特征向量更精确的结果。

使用LDR向量可以将传统的振型叠加法扩展到应用快速非线性分析(FNA)方法的非线性动力分析中。这种新的非线性动力分析方法，使得具有有限数量非线性单元的结构，能够以与同一结构线性动力分析几乎相同的计算时间来进行分析。

对所有从事现代结构工程领域的研究学者和专业人员来说，本书是一本“必读”的专业书籍。

译者的话

中文版序

原著第四版序

致谢

个人评述

第1章 材料属性

1．1 引言

1．2 各向异性材料

1．3 计算机程序中材料属性的使用

1．4 正交各向异性材料

1．5 各向同性材料

1．6 平面应变各向同性材料

1．7 平面应力各向同性材料

1．8 类流体材料的属性

1．9 剪切波和压缩波波速

1．10 轴对称材料属性

1．11 力一变形关系

1．12 小结

第2章 平衡与协调性

2．1 引言

2．2 基本平衡方程

2．3 应力合成一力与弯矩

2．4 协调性要求

2．5 应变位移方程

2．6 转角的定义

2．7 材料界面的方程

2．8 有限元系统中的界面方程

2．9 静定结构

2．10 位移变换矩阵

2．11 单元刚度矩阵与柔度矩阵

2．12 静定结构的解法

2．13 结构系统的一般解法

2．14 小结

第3章 能量和功

3．1 引言

3．2 虚功与实功

3．3 势能和动能

3．4 应变能

3．5 外力功

3．6 能量驻值原理

3．7 力法

3．8 拉格朗日运动方程

3．9 动量守恒

3．10 小结

第4章 一维单元

4．1 引言

4．2 轴向单元分析

4．3 二维框架单元

4．4 三维框架单元

4．5 构件端部释放

4．6 小结

第5章 等参单元

5．1 引言

5．2 一维简例

5．3 一维积分公式

5．4 中部节点位置的限定

5．5 二维形函数

5．6 二维中的数值积分

5．7 三维形函数

5．8 三角形单元和四面体单元

5．9 小结

第6章 非协调单元

6．1 引言

6．2 剪力锁定单元

6．3 添加非协调模式

6．4 单元刚度矩阵的形成

6．5 非协调二维单元

………………………………………………………………