結(jié)構(gòu)動力學

內(nèi)容概要

本書全面、系統(tǒng)、深入地介紹了結(jié)構(gòu)動力分析的基本理論和計算方法。全書共分七章，包括結(jié)構(gòu)動力學概論，單自由度系統(tǒng)的振動，多自由度系統(tǒng)的振動，無限自由度系統(tǒng)的振動，自振頻率和振型的實用計算，結(jié)構(gòu)抗震計算，隨機振動基礎(chǔ)等。各章之后附有習題，部分習題還給出了答案，便于讀者自學查閱。    本書可作為高等工科學校建筑與土木工程、水利類專業(yè)本科高年級學生、碩士研究生的教材或教學參考書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

主要符號表第1章　結(jié)構(gòu)動力學概論　1.1　基本概念　　1.1.1　動力計算的特點　　1.1.2　動力荷載的分類　　1.1.3　動力分析的目的、方法和任務(wù)　1.2　彈性系統(tǒng)的動力自由度　　1.2.1　集中質(zhì)體法　　1.2.2　廣義位移法　　1.2.3　有限單元法　1.3　結(jié)構(gòu)振動中的能量耗散——阻尼力　　1.3.1　粘性阻尼　　1.3.2　滯變阻尼　　1.3.3　摩擦阻尼　1.4　運動方程式的建立　　1.4.1　應(yīng)用的原理和方法　　1.4.2　廣義單自由度系統(tǒng)　習題第2章　單自由度系統(tǒng)的振動　2.1　單自由度系統(tǒng)的無阻尼自由振動　　2.1.1　無阻尼自由振動解 　　2.1.2　單自由度系統(tǒng)的動力特性　2.2　單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動　　2.2.1　有阻尼自由振動解　　2.2.2　阻尼的識別　2.3　單自由度系統(tǒng)簡諧荷載作用下的受迫振動　　2.3.1　無阻尼受迫振動　　2.3.2　有阻尼受迫振動　2.4　減振與隔振　　2.4.1　減振與隔振的常用方法　　2.4.2　隔振的基本原理　2.5　關(guān)于阻尼的討論　　2.5.1　粘性阻尼的缺陷　　2.5.2　等效粘性阻尼　　2.5.3　滯變阻尼計算　　2.5.4　摩擦阻尼計算　2.6　周期荷載作用下的響應(yīng)　　2.6.1　荷載展開為傅里葉級數(shù)求響應(yīng)　　2.6.2　應(yīng)用指數(shù)形式傅里葉級數(shù)求響應(yīng)　2.7　一般荷載作用下的響應(yīng)　　2.7.1　時間域里求響應(yīng)　　2.7.2　響應(yīng)的數(shù)值計算　　2.7.3　頻率域里求響應(yīng)　*2.8　非線性系統(tǒng)的動力響應(yīng)　　2.8.1　增量型運動方程式　　2.8.2　逐步積分法　　2.8.3　逐步積分法計算步驟　習題第3章　多自由度系統(tǒng)的振動　3.1　運動微分方程的建立　3.2　結(jié)構(gòu)特性矩陣的計算　　3.2.1　單元剛度矩陣　　3.2.2　單元質(zhì)量矩陣　　3.2.3　單元阻尼矩陣　　3.2.4　單元荷載列陣　　3.2.5　單元幾何剛度矩陣　　3.2.6　自由度縮減——靜力凝聚　3.3　多自由度系統(tǒng)的自由振動　　3.3.1　自振頻率和振型的計算　　3.3.2　振型的正交關(guān)系　　3.3.3　頻率方程有重根情況的處理　3.4　多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)　　3.4.1　坐標變換　　3.4.2　無阻尼受迫振動　　3.4.3　有阻尼受迫振動　*3.5　非線性系統(tǒng)的動力分析　　3.5.1　威爾遜－θ法　　3.5.2　紐馬克－β法　習題第4章　無限自由度系統(tǒng)的振動第5章　自振頻率和振型的實用計算第6章　結(jié)構(gòu)抗震計算第7章　隨機振動基礎(chǔ)附錄A　克雷洛夫函數(shù)數(shù)值表附錄B　平面桿系結(jié)構(gòu)自振特性和動力響應(yīng)計算程序簡介習題參考答案參考文獻　

章節(jié)摘錄

第1章　結(jié)構(gòu)動力學概論本章首先介紹結(jié)構(gòu)動力計算的特點，動荷載和靜荷載的區(qū)別，常見動力荷載的分類和結(jié)構(gòu)動力學的研究目的、研究方法和任務(wù)。然后分別對考慮動力系統(tǒng)慣性力的動力自由度和阻尼力的形式進行討論。最后介紹建立動力方程的常用方法，即基于達朗貝爾原理的直接平衡法、基于虛位移原理的虛功法和哈密頓原理，并對軸向力的影響進行了討論。1.1　基本概念1.1.1　動力計算的特點結(jié)構(gòu)動力學研究結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的位移和內(nèi)力（統(tǒng)稱響應(yīng)）的分析原理和計算方法。動力荷載或動荷載是指荷載的大小、方向和作用位置隨時間而變化的荷載。如果從荷載本身性質(zhì)來看，絕大多數(shù)實際荷載都應(yīng)屬于動荷載。但是，如果荷載隨時間變化得很慢，荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響與靜荷載相比相差甚微，這種荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算問題仍可以簡化為靜荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算問題。如果荷載不僅隨時間變化，而且變得較快，荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響與靜荷載相比相差甚大，這種荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算問題屬于動力計算問題。荷載變化的快與慢是與結(jié)構(gòu)的固有周期相比較的。確定一種隨時間變化的荷載是否為動荷載，須將其本身的特征和結(jié)構(gòu)的動力特性結(jié)合起來考慮，才能決定。在結(jié)構(gòu)動力計算中，由于荷載是時間的函數(shù)，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)也是時間的函數(shù)。另外，結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力不僅要平衡動力荷載，而且要平衡由于結(jié)構(gòu)的變形加速度所引起的慣性力。

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《結(jié)構(gòu)動力學》由清華大學出版社出版。

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