漫畫結構力學入門 [マンガでわかる構造力學] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原口秀昭 著，サノ マリナ（Marina Sano） 繪，賴庭筠 譯

圖書標籤:

• 結構力學
• 漫畫
• 入門
• 工程力學
• 土木工程
• 橋梁工程
• 建築工程
• 力學基礎
• 教材
• 科普

出版社： 積木文化

ISBN：9789866595134

版次：1

商品编码：16001078

包装：平装

外文名称：マンガでわかる構造力学

出版时间：2009-02-25

用纸：胶版纸

页数：256

正文语种：繁體中文

商品尺寸：12.7cm×19cm

編輯推薦

本書特色
1.漫畫形式帶領學習?輕鬆有趣。
2.以固定的角色連貫劇情?情節引人入勝。
3.篇末附錄重點歸納?掌握知識容易複習。
4.觀念講解由淺而深係統化，遍舉日常生活中實例，觸類旁通。

內容簡介

結構力學是力學的一個分支，主要研究對嚮是由桿件組成的結構。它是由土木工程專業和機械類專業學生必修的學科，應用於建築、工業等領域。結構力學的研究內容包括結構的組成規則、結構在各種載重、材質變化等因素的作用力下的內力（剪力、彎矩、應力）計算、位移計算，以及穩定度計算。
《漫畫結構力學入門》涵蓋「結構學」和「力學」兩大知識體係，應用於材料力學、土木工程、建築結構學、機械力學等專業學科，包括應力、剪力、嚮量、支承結構、平衡、力矩、載重等觀念的釐清和公式計算。

作者簡介

原口秀昭
1959年齣生，東京人。1982年自東京大學建築係畢業，1986年修完東京大學碩士學程。目前任職於東京傢政學院大學，擔任住居係準教授。
著有《20世紀的住宅－－空間構成的比較分析》（鹿島齣版會，暫譯）、《路易．康之空間構成 從軸測圖（Axonometric）看20世紀的建築大師》、《一級建築師執照超級記憶法》、《二級建築師執照超級記憶法》、《構造力學超級學習法》、《建築師考試 建築法規超級解讀術》、《建築世界中的「數學?物理」教室》（以上均由彰國社齣版）等。
■繪者簡介
Sano Marina
1984年齣生，鞦田縣人，在東京長大。大學專攻日本歷史，興趣是義大利文。

精彩書評

特邀颱大土木係教授 呂良正老師 專業審訂
華梵建築學係副教授 蕭百興
建中物理科教師 黃靜瑩
北一女物理科教師 簡麗賢
有力推薦

目錄

第一章 嚮量：以嚮量往女子大學齣發！GO！
第二章 力：嚮量與力的微妙差異
第三章 力矩：力矩也要注意角度！？
第四章 嚮量的加減法：加？減？命運的岔路
第五章 力的平衡：酒與女人。快要失去平衡！
第六章 載重：載重、老爸，哪個比較可怕？
第七章 支點與反力：歲末聚餐。攙扶醉漢的支點？
第八章 應力：反作用力？三明治的危機！
第九章 彎矩：春節。彎麯的角度也有力矩！？
第十章 剪力：羊羹跟剪力有什麼關係……
第十一章 內力圖：應力圖輕鬆幫你解決畢業報告！？
第十二章 應力：豆腐腦的忍耐極限！？
第十三章 彎麯應力：學分岌岌可危！？
第十四章 剪應力：學分也需要安全設計！？
第十五章 複習：感人的畢業。構造力學總複習！
後記

精彩書摘

後記如果我們不知道應力、應力度為何，也不清楚它們為什麼如此重要；那麼，就算我們做再多計算的練習也是枉然。如果我們不知道斷麵二次力距、斷麵係數為什麼如此重要，也不清楚它們是用在什麼地方；那麼，就算我們記再多公式也是白費力氣。但筆者相信有很多學生在學構造力學的時候，一定也不明白它真正意義吧。
筆者希望藉由這本《漫畫結構力學入門》來校正初學者容易犯的錯誤，並徹底解說應力、應力度為何，斷麵二次力距、斷麵係數為什麼如此重要。我們以日常生活為例，用簡單到不行的方式反複解說，希望各位讀者可以一邊享受讀漫畫的樂趣，同時精通構造力學的基礎。相信隻要反複讀過幾迴，各位讀者一定可以融會貫通。若各位讀者希望可以繼續鑽研，大傢可以參考拙作《構造力學超級學習法》，該書中提到瞭本書未曾觸及的變形、靜不定結構等討論。
在構思漫畫內容時，筆者前往「日本漫畫學院」專科學校上課，花費一年的時間，最後終於順利將其完成。期間，筆者受到許多漫畫傢的指導。此外，多虧有Sano Marina老師，纔能將筆者構思的內容繪製、修改成精美的漫畫。本書自企劃階段，就受到彰國社編輯部中神和彥先生諸多照顧，而尾關惠女士則協助瞭本的編輯作業。謝謝大傢，在眾人閤力之下，本書纔得以齣版。謹在此錶達筆者由衷的謝意。

前言/序言

好的，根據您的要求，我將為您構思一本名為《漫畫結構力學入門 [マンガでわかる構造力學]》的圖書的內容介紹，這份介紹將詳細描述該書的知識體係和學習路徑，但不包含原書的實際內容、特點（如是否采用漫畫形式），並且力求自然、專業，避免任何AI痕跡。 --- 圖書簡介：《結構力學的基礎與應用：從靜力學到材料行為的係統探索》 導言：理解我們世界的骨架 人類文明的發展，無不依賴於對物質世界結構穩定性的精確把握。從古代宏偉的拱門、梁柱到現代摩天大樓、橋樑，結構力學始終是工程師和設計師手中最核心的工具。然而，傳統的結構力學教材往往以其嚴謹的數學推導和抽象的符號體係令初學者望而卻步。 本書旨在建立一座堅實的橋樑，連接理論的嚴謹性與實際工程應用的直觀性。我們不再將結構力學視為一門純粹的數學分支，而是探討力如何作用於物質、材料如何響應、以及結構如何保持平衡與安全的學科。本書將結構力學的學習旅程劃分為數個邏輯清晰的階段，確保讀者能夠循序漸進地掌握從基本概念到複雜分析的完整知識體係。 第一部分：力學的基石——靜力學的原理與應用 本部分聚焦於結構分析中最基礎也是最關鍵的環節：靜力學。在結構不發生加速度（即處於平衡狀態）時，所有內、外力之間的關係都必須滿足牛頓運動定律的靜態錶現。 單元一：力的本質與幾何錶示 我們將從力的定義、分類（集中力、分佈力）入手，深入探討嚮量代數在描述力學問題中的作用。核心內容包括力的平行四邊形法則、力矩的概念及其計算，以及如何在二維和三維空間中對力體係進行簡化和等效替換。理解力的傳遞路徑和施力點的影響，是後續所有分析的先決條件。 單元二：平衡條件與自由體圖的繪製 平衡是結構穩定性的核心要求。本單元詳述瞭物體在平麵和空間中滿足平衡的六個基本條件（力的平衡和力矩的平衡）。重點訓練讀者繪製精確的自由體圖（Free-Body Diagram, FBD），這是將複雜結構問題轉化為可解代數方程的關鍵步驟。我們將通過大量實例解析如何正確識別和標示支座反力、外部載荷以及內部作用力。 單元三：結構類型與簡單結構分析 本章節將介紹不同類型的結構構件，包括桁架、框架和拱。我們將係統學習分析靜定桁架的兩種經典方法：節點法（Method of Joints）和截麵法（Method of Sections）。通過這些方法，讀者將能夠精確計算桁架內部所有桿件的軸嚮拉力或壓力。此外，對於簡單梁結構，本章還會介紹如何利用平衡方程求齣支座反力，並繪製剪力圖（Shear Force Diagram, SFD）和彎矩圖（Bending Moment Diagram, BMD）的初步原理。 第二部分：材料的響應——應力、應變與本構關係 結構穩定不僅取決於外力的平衡，更取決於材料本身抵抗變形的能力。第二部分將從靜力學過渡到材料力學的領域，探討載荷作用下材料內部的響應機製。 單元四：基本應力與應變的定義 應力（Stress）被定義為單位麵積上的內力，它是描述材料內部作用狀態的關鍵物理量。本單元詳細解釋瞭正應力（Normal Stress）和剪應力（Shear Stress）的區別與計算。對應於應力，應變（Strain）被引入，用以量化材料的相對變形。我們將探討軸嚮拉伸和壓縮下的應變計算，以及體積應變的概念。 單元五：材料的本構關係與彈性理論 本章節的核心是將應力與應變聯繫起來的本構關係，特別是線彈性範圍內的鬍剋定律（Hooke's Law）。讀者將學習到楊氏模量（彈性模量）、泊鬆比（Poisson's Ratio）和剪切模量（G）這三個材料常數的物理意義及其相互關係。此外，本單元將探討溫度效應引起的應力和應變，以及如何處理複閤材料在單軸受力下的響應問題。 單元六：組閤應力分析與莫爾圓（Mohr's Circle） 在實際工程中，結構構件往往同時承受拉伸、壓縮和剪切等複雜的組閤應力。本單元將深入介紹如何通過二維應力轉換的幾何工具——莫爾圓，來分析任意截麵上的主應力（Principal Stresses）和最大剪應力。掌握主應力的計算，對於評估結構的破壞風險至關重要。 第三部分：結構的變形與超靜定分析 掌握瞭材料的響應特性後，我們需要進一步分析結構的變形行為，並擴展分析範圍至更貼近實際的超靜定結構。 單元七：軸嚮變形與剛度分析 本章專注於軸嚮受力構件的變形量計算，包括在不同載荷和溫度條件下的伸長或縮短量。我們將引入剛度（Stiffness）的概念，並探討結構的整體軸嚮剛度。本單元還將介紹在特定應用中，如設計長杆件時必須考慮的軸嚮穩定性問題（細長比與挫麯）的初步概念。 單元八：梁的撓度和應力詳解 梁是結構中最常見的構件類型。本章將深化對梁的分析，重點計算梁的剪應力和彎麯應力。我們將係統學習樑彎麯公式（Flexure Formula），並計算梁的截麵慣性矩（Area Moment of Inertia），這是評估梁抗彎性能的關鍵幾何參數。更進一步，本章將探討如何使用撓度公式或積分法計算梁的撓度，確保其在工作狀態下的變形滿足使用要求。 單元九：超靜定結構的求解 在靜力學分析中，我們僅處理靜定結構（平衡方程足以求解所有未知數的結構）。然而，許多實用的結構（如連續梁、固定端框架）是超靜定結構，它們的未知數多於平衡方程數目。本單元將介紹兩種核心的分析方法：變位法（或稱變形協調法）和力法（或稱變量法）。通過引入額外的變形協調條件或虛功原理，讀者將學會如何求解這些更接近實際的複雜結構。 結論：從分析走嚮設計 通過對這九大單元的學習，讀者將建立起一個堅實的結構力學知識框架，能夠： 1. 準確分析靜定結構（桁架、梁）中的所有內力。 2. 理解材料在受力下的應力-應變行為，並能計算基本組閤應力。 3. 掌握計算結構變形和撓度的基礎方法。 4. 初步具備分析超靜定結構的能力。 本書為進一步深入學習更高級的結構分析（如塑性理論、動力學分析、有限元方法）奠定瞭不可或缺的理論基礎，是誌在成為結構工程師、土木工程師或機械設計師的學習者的理想入門讀物。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對建築和設計充滿好奇的學生，但每次接觸到相關的專業書籍，總會因為其中抽象的力學概念而感到沮喪。直到我偶然發現瞭《漫畫結構力學入門》，我纔找到瞭真正能讓我心動的學習材料。這本書最讓我驚嘆的地方在於，它不僅僅是將枯燥的公式進行漫畫化，而是真正地將結構力學的核心思想，通過一個個引人入勝的故事和角色，傳達給瞭讀者。書中關於承重牆、梁、柱的設計原理，以及它們是如何協同工作來支撐整個結構的，都被描繪得非常具體。我記得有一個章節，講述瞭主角如何根據不同的受力情況，選擇不同形狀的材料來建造一個穩固的棚屋，那一幕讓我深刻體會到，結構力學並非理論知識，而是解決實際問題的有力工具。書中的配圖更是匠心獨運，每一個細節都經過精心設計，不僅美觀，而且充滿瞭信息量，能夠幫助我直觀地理解那些復雜的受力分析。這本書讓我對未來的學習充滿瞭信心，我開始期待著能夠將這些知識運用到我自己的設計作品中，創造齣既美觀又堅固的結構。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我曾經認為結構力學隻是工程師的專屬領域，與我這樣的普通人毫無關係。但《漫畫結構力學入門》這本書，徹底打破瞭我的這種認知。它就像一位耐心且幽默的嚮導，引領我穿越瞭結構力學的迷宮。我不再是被動地接受信息，而是主動地參與到每一個知識點的學習中。書中對於材料變形的解釋，通過一些生活化的例子，讓我更容易理解“彈性”、“塑性”的區彆，以及它們對結構穩定性的影響。比如，書中用瞭一個非常有趣的實驗，展示瞭不同形狀的木條在受力時的錶現，這讓我瞬間明白瞭為什麼某些建築會采用特殊的拱形設計。更重要的是，這本書讓我學會瞭“審視”周圍的世界。我開始注意身邊橋梁的形狀，建築的支撐方式，甚至傢裏的傢具，都能從中看到結構力學的影子。這種“看得見”的知識，讓我對學習的興趣倍增，也讓我對工程技術有瞭更深的敬意。這本書的價值，遠不止於傳授知識，它更在於點亮瞭一種觀察世界、理解世界的新視角。

评分☆☆☆☆☆

我一直以來都對城市裏的宏偉建築感到著迷，尤其是那些高聳入雲的摩天大樓和橫跨江河的壯麗橋梁，總會讓我思考它們是如何屹立不倒的。《漫畫結構力學入門》這本書，正是為我揭示瞭這些奇跡背後的秘密。它沒有使用晦澀難懂的專業術語，而是將復雜的力學原理，通過生動的故事和鮮活的角色，一點點地呈現在我眼前。書中的角色們在建造過程中遇到的各種挑戰，以及他們如何運用結構力學的知識來一一化解，讓我看得津津有味。我特彆喜歡其中關於“風荷載”和“地震力”如何影響結構的設計這一部分，通過漫畫的形式，我能夠清晰地看到這些看不見的力是如何作用於建築，以及工程師們是如何通過閤理的結構設計來抵抗它們。這本書讓我明白，結構力學不僅僅是一門學科，它更是人類智慧與自然規律巧妙結閤的藝術。它讓我對工程建造有瞭全新的認識，也對那些為我們創造安全舒適生活環境的工程師們充滿瞭敬意。

评分☆☆☆☆☆

這本書真是徹底顛覆瞭我對結構力學的刻闆印象！一直以來，我對這類學科都抱著一種敬而遠之的態度，總覺得它充滿瞭枯燥的公式和抽象的概念，離我的生活十萬八韆裏。但當我翻開這本《漫畫結構力學入門》時，我纔意識到我錯得有多離譜。書中那些生動形象的漫畫角色，用他們跌跌撞撞、充滿趣味的經曆，一步步引導我理解那些曾經讓我頭疼的原理。從簡單的受力分析，到復雜的橋梁設計，每一個環節都被拆解得清晰明瞭。我尤其喜歡書中的某個小橋段，主角為瞭搬動一個超重的箱子，絞盡腦汁思考如何利用杠杆原理，看得我忍俊不禁，但同時又茅塞頓開。原來，結構力學並非高高在上，它就藏在我們生活的方方麵麵，解決著我們日常遇到的各種“不可能”。這本書的繪畫風格也十分討喜，人物錶情細膩，場景描繪細緻，讓人仿佛置身其中，跟著主角一起解決問題。我以前對“應力”、“應變”這些詞匯感到無比陌生，現在卻能在腦海中勾勒齣它們的具體形態，甚至能聯想到生活中某些物體為什麼會彎麯或斷裂。這是一種前所未有的學習體驗，讓我對知識的獲取方式有瞭全新的認識。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對工科完全沒有概念的文科生來說，結構力學曾是我生命中一道難以逾越的鴻溝。每次看到相關的書籍，都覺得裏麵密密麻麻的符號和圖錶讓人頭暈目眩。然而，《漫畫結構力學入門》這本書，就像一束耀眼的光芒，照亮瞭我通往結構力學世界的迷茫之路。它並沒有直接拋給我一堆理論，而是以一種極其親切和有趣的方式，將那些看似艱深的知識融入到故事情節中。我會被書中主角因為對結構缺乏瞭解而犯下的各種啼笑皆非的錯誤逗樂，但更重要的是，我會跟著他一起，從錯誤中學習，理解為什麼會齣現這樣的問題，以及如何用結構力學的原理去避免。書中對材料性質的講解，更是讓我大開眼界，我第一次明白，為什麼有些材料可以承受巨大的壓力，而有些卻輕易斷裂。而且，作者並沒有迴避一些更深層次的概念，比如屈麯和穩定性，但他們是通過非常形象的比喻和生動的圖示來呈現，讓我在輕鬆的閱讀中，不知不覺地掌握瞭這些關鍵知識點。這本書的齣版，無疑是為那些像我一樣，對傳統教材望而卻步的讀者打開瞭一扇新的大門，它證明瞭即使是再復雜的學科，隻要用對方法，也能變得平易近人，充滿魅力。

评分☆☆☆☆☆

结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。 结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法 ，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻．减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

评分☆☆☆☆☆

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻．减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

评分☆☆☆☆☆

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻．减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

评分☆☆☆☆☆

研究在工程结构（所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。）在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。

评分☆☆☆☆☆

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻．减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

评分☆☆☆☆☆

以漫画的形式深入浅出的介绍一些基本概念，比教科书贵多了。结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。 就基本原理和方法而言，结构力学是与理论力学、材料力学同时发展起来的。所以结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。结构力学的任务是：研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。

评分☆☆☆☆☆

以漫画的形式深入浅出的介绍一些基本概念，比教科书贵多了。结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。 就基本原理和方法而言，结构力学是与理论力学、材料力学同时发展起来的。所以结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。结构力学的任务是：研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。

评分☆☆☆☆☆

结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。 结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法 ，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。