绪论001一、矿山工程力学的研究对象和内容001二、学习矿山工程力学的目的001三、矿山工程力学发展概述002第一部分静力分析基础005引言006第一章静力学基础007第一节静力学基本概念007一、力的概念007二、力系的概念008三、刚体的概念008四、平衡的概念008第二节静力学公理008第三节力在轴上的投影与力的分解011一、力在直角坐标轴上的投影011二、力沿坐标轴分解011三、合力投影定理012第四节力矩力偶013一、力对点之矩013二、合力矩定理013三、力偶014第五节约束与约束反力015一、约束与约束反力的概念015二、工程中常见的几种约束类型016第六节物体的受力分析 受力图018思考题020习题021第二章平面力系023第一节力线平移定理023第二节平面一般力系向一点的简化024一、平面一般力系向作用面内任一点的简化024二、平面一般力系简化结果的分析025三、合力矩定理026第三节平面力系的平衡条件平衡方程027一、平面一般力系的平衡条件027二、平面一般力系的平衡方程028三、几种平面特殊力系的平衡方程029第四节物体系统的平衡032一、物体系统的平衡问题032二、静定与超静定问题的概念033第五节摩擦034一、滑动摩擦035二、摩擦角与自锁现象036三、考虑摩擦时的平衡问题举例036思考题038习题038第三章空间力系044第一节力在空间直角坐标系上的投影044一、直接投影法044二、间接投影法(二次投影法)044第二节力对轴之矩045第三节空间一般力系的平衡047一、空间力系的简化047二、空间力系的平衡条件和平衡方程048三、空间力系的平衡问题049第四节平行力系中心及物体的重心050一、平行力系的中心050二、物体的重心051思考题054习题055第二部分强度和变形分析基础059引言060第四章变形固体的基本概念061第一节变形固体及其基本假设061第二节外力内力应力062一、外力062二、内力062三、应力063第三节位移变形应变064一、位移064二、变形和应变064第四节构件的分类杆件变形的基本形式065一、构件的分类065二、杆件变形的基本形式065思考题066习题066第五章轴向拉伸和压缩068第一节轴向拉伸和压缩的概念068第二节轴向受拉(压)杆的内力轴力图069第三节轴向受拉(压)杆的应力070一、横截面上的应力070二、斜截面上的应力071第四节轴向受拉(压)杆的变形胡克定律072一、轴向受拉(压)杆的变形072二、胡克定律073第五节材料在拉(压)时的力学性能075一、材料在拉伸时的力学性能075二、材料在压缩时的力学性能079三、材料的塑性和脆性及其相对性079第六节轴向受拉(压)杆的强度计算080一、强度条件080二、强度计算081第七节应力集中的概念083第八节拉(压)超静定问题的解法083一、超静定问题及其解法083二、装配应力084三、温度应力085思考题086习题086第六章连接的实用计算090第一节工程实际中的连接件090第二节连接件的实用计算091一、剪切的实用计算091二、挤压的实用计算092三、举例092四、焊接的实用计算095思考题096习题097第七章扭转100第一节工程中的受扭杆100第二节外力偶矩扭矩和扭矩图100一、功率、转速与外力偶矩间的关系100二、扭矩和扭矩图101第三节圆轴扭转时的应力和变形102一、圆轴扭转时横截面上的应力102二、薄壁圆筒扭转时横截面上的切应力切应力互等定理104三、圆轴的扭转变形105第四节圆轴扭转时的强度和刚度计算105一、强度条件105二、刚度条件106三、强度和刚度计算106第五节扭转的超静定问题109思考题109习题110第八章弯曲113第一节工程中的受弯杆113第二节剪力和弯矩114一、剪力和弯矩115二、剪力和弯矩的正、负号的规定116三、用截面法计算指定截面上的剪力和弯矩116第三节剪力图和弯矩图118一、剪力方程和弯矩方程118二、剪力图和弯矩图的绘制118三、绘制剪力图和弯矩图的步骤118第四节剪力、弯矩和荷载集度之间的关系121一、Fs(x)、M(x)和q(x)之间的微分关系121二、不同荷载作用下梁的剪力图和弯矩图122三、用微分关系法绘制梁的剪力图和弯矩图123第五节杆件弯曲时的正应力125一、纯弯曲的概念125二、纯弯曲梁的变形特点126三、纯弯时梁横截面上的正应力分布127四、纯弯曲正应力公式128五、惯性矩129六、纯弯正应力公式的应用131第六节弯曲正应力强度计算133一、最大正应力133二、梁的正应力强度条件135第七节弯曲切应力强度计算138一、梁横截面上的切应力138二、梁的切应力强度条件141第八节梁的变形143一、梁的变形分析143二、梁的挠曲线近似微分方程144三、用积分法求梁的变形145四、用叠加法求梁的变形149五、梁的刚度校核151第九节提高梁承载能力的措施152一、提高梁强度的措施152二、提高梁刚度的措施155第十节简单超静定梁的解法155思考题157习题159第九章应力状态分析166第一节应力状态的概念166一、一点处的应力状态166二、应力状态的表示方法166三、应力状态的分类168第二节平面应力状态下的应力分析168第三节应力圆170一、应力圆的概念170二、应力圆的绘制170三、单元体与应力圆之间的对应关系170四、用应力圆求单元体任意斜截面上的应力171第四节主应力172一、主平面的位置172二、主应力的数值173三、最大切应力173第五节三向应力状态下的应力分析176一、三向应力圆176二、最大正应力和最大切应力177第六节广义胡克定律178思考题181习题181第十章强度理论及组合变形185第一节强度理论的概念185第二节几种主要的强度理论186一、最大拉应力理论(第一强度理论)186二、最大拉应变理论(第二强度理论)186三、最大切应力理论(第三强度理论)187四、形状改变比能理论(第四强度理论)187五、强度理论的简单应用189第三节组合变形的概念192第四节弯曲与拉伸(压缩)组合194一、弯曲与拉伸(压缩)组合194二、偏心压缩196第五节弯曲与扭转组合199思考题202习题203第十一章压杆稳定208第一节压杆稳定的概念208第二节压杆的临界力209一、细长压杆的临界力209二、压杆的临界应力212第三节压杆的稳定计算214一、稳定条件的两种形式214二、压杆的稳定计算216第四节提高压杆稳定性的措施220思考题221习题222第十二章交变应力与疲劳破坏225第一节交变应力及其循环特征225第二节疲劳破坏和持久极限226一、疲劳破坏的特征226二、材料的持久极限227第三节构件的持久极限与疲劳强度计算228一、构件的持久极限228二、构件的疲劳强度计算231思考题231习题232第三部分矿山围岩受力分析基础233引言234第十三章岩石的物理力学性质235第一节岩石的基本物理性质235一、岩石的容重和密度235二、岩石的相对密度236三、岩石的孔隙性237四、岩石的水理性质238五、岩石的碎胀性242第二节岩石的力学性质243一、岩石的单轴抗压强度243二、岩石的抗拉强度244三、岩石的抗剪强度245第三节岩石的破坏特性249一、脆性破坏249二、塑性破坏249三、弱面剪切破坏250第四节岩石的强度理论250一、莫尔强度理论251二、格里菲斯强度理论253第五节岩石的变形特性254思考题256习题257第十四章原岩应力258第一节概述258第二节自重应力和构造应力258一、自重应力259二、构造应力260第三节原岩应力的实测方法260一、应力解除法260二、应力恢复法263思考题264习题264第十五章岩层巷道的稳定分析265第一节概述265第二节巷道围岩应力计算265一、弹性变形内的应力分布265二、非弹性变形区的应力分布268第三节松散围岩的压力计算269第四节锚喷支护原理的力学分析274一、锚杆支护作用原理275二、锚杆参数的确定277三、喷射混凝土支护原理279四、喷射混凝土厚度确定280第五节软岩巷道锚索支护282思考题284习题284第十六章长壁工作面采场矿压286第一节采场矿山压力概述286一、原岩应力状态286二、围岩力学性质286三、岩体结构287四、膨胀压力的影响因素287第二节回采引起的支撑压力分布288第三节采场上覆岩层的稳定分析290第四节液压支架工作阻力确定293思考题295习题295附录296附录A常用材料的力学性能296附录B常见截面的几何性质296附录C梁的挠度与转角298附录D型钢表299附录E普氏岩石分级表306参考文献307