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第一篇 单自由度体系结构模型 1

第一章 无阻尼单自由度体系 1

1.1 自由度 1

1.2 无阻尼体系 2

1.3 弹簧的并联或串联 2

1.4 牛顿运动定律 3

1.5 隔离体简图 4

1.6 达朗贝尔原理 5

1.7 运动微分方程的解 6

1.8 频率与周期 6

1.9 运动的振幅 7

1.10 小结 9

习题 10

2.2 运动方程 12

2.1 粘滞阻尼 12

第二章 有阻尼单自由度体系 12

2.3 临界阻尼体系 13

2.4 过阻尼体系 13

2.5 小阻尼体系 13

2.6 对数衰减率 15

2.7 小结 17

习题 17

第三章 简谐荷载作用下单自由度体系的反应 19

3.1 无阻尼简谐激励 19

3.2 有阻尼简谐激励 20

3.3 共振时阻尼的计算 25

3.4 带宽法（半功率）计算阻尼 25

3.5 对支承运动的反应 26

3.6 传给基础的力 29

3.7 地震仪 31

3.8 小结 32

习题 33

第四章 一般动力荷载作用下的反应 35

4.1 冲击荷载和杜哈梅积分 35

4.2 杜哈梅积分的数值计算——无阻尼体系 39

4.3 杜哈梅积分的数值计算——有阻尼体系 41

4.4 由直接积分求反应 42

4.5 由直接积分求反应——程序2 46

4.6 对冲击激励的反应——程序3 48

4.7 小结 51

习题 52

第五章 付里叶分析和频域反应 55

5.1 付里叶分析 55

5.2 用付里叶级数表示的荷载作用下的反应 55

5.3 分段线性函数的付里叶系数 57

5.5 离散付里叶分析 58

5.4 付里叶级数的指数形式 58

5.6 快速付里叶变换 60

5.7 频域反应——程序4 62

5.8 小结 66

习题 66

第六章 广义坐标和瑞利法 68

6.1 虚功原理 68

6.2 广义单自由度体系——刚体 68

6.3 广义单自由度体系——分布弹性体 70

6.4 瑞利法 76

6.5 改进的瑞利法 80

6.6 剪力墙 82

6.7 小结 84

习题 84

7.1 非线性单自由度模型 87

第七章 结构的非线性反应 87

7.2 非线性运动方程的积分 88

7.3 线性加速度逐步积分法 89

7.4 弹塑性特性 91

7.5 弹塑性单自由度体系的逐步求解法 92

7.6 弹塑性特性的反应——程序5 94

7.7 小结 96

习题 97

第八章 反应谱 99

8.1 反应谱绘制 99

8.2 支座受激振的反应谱 100

8.3 三联反应谱 102

8.4 弹性设计反应谱 103

8.5 非弹性体系的反应谱 106

8.6 非弹性设计反应谱 108

8.7 地震反应谱——程序6 112

8.8 小结 114

习题 114

第二篇 结构剪切模型 116

第九章 多层剪切结构 116

9.1 剪切结构的刚度方程 116

9.2 剪切结构的柔度方程 118

9.3 刚度矩阵和柔度矩阵的关系 118

9.4 剪切结构模型——程序7 119

9.5 小结 120

习题 120

第十章 剪切结构的自由振动 122

10.1 固有频率和标准振型 122

10.2 标准振型的正交性 125

10.3 自振频率和标准振型——程序8 127

10.4 小结 128

习题 129

第十一章 剪切结构的强迫运动 131

11.1 振型叠加法 131

11.2 剪切结构对基底运动的反应 135

11.3 由振型叠加求反应——程序9 139

11.4 简谐力的激振 140

11.5 简谐反应——程序10 143

11.6 组合最大振型反应 145

11.7 小结 145

习题 146

第十二章 剪切结构的有阻尼运动 148

12.1 有阻尼剪切结构的方程 148

12.2 有阻尼非耦合方程 149

12.3 有阻尼非耦合的条件 149

12.4 由振型阻尼比求绝对阻尼——程序11 154

12.5 小结 155

习题 155

第十三章 动力矩阵的简化 156

13.1 静力凝聚 156

13.2 用于动力问题的静力凝聚 158

13.3 动力凝聚 164

13.4 改进的动力凝聚法 169

13.5 动力问题的简化——程序12 170

13.6 小结 172

习题 172

第三篇 离散多自由度体系结构框架模型 174

第十四章 梁的动力分析 174

14.1 梁段的静力特性 174

14.2 体系的刚度矩阵 177

14.3 集中质量的惯性特征 179

14.4 一致质量的惯性特征 180

14.6 外部荷载 183

14.5 阻尼特性 183

14.7 几何刚度 184

14.8 运动方程 186

14.9 单元节点力 191

14.10 梁结构模型——程序13 192

14.11 小结 193

习题 194

第十五章 平面框架的动力分析 196

15.1 轴向效应的单元刚度矩阵 196

15.2 轴向效应的单元质量矩阵 197

15.3 坐标变换 200

15.4 平面框架结构模型——程序14 205

15.5 小结 207

习题 207

16.2 扭转效应 209

第十六章 网格结构动力分析 209

16.1 局部坐标系和整体坐标系 209

16.3 网格单元的刚度矩阵 210

16.4 网格单元的一致质量矩阵 211

16.5 网格单元的集中质量矩阵 211

16.6 坐标变换 211

16.7 网格框架结构模型——程序15 215

16.8 小结 217

习题 217

第十七章 三维框架结构 219

17.1 单元刚度矩阵 219

17.2 单元质量矩阵 220

17.3 单元阻尼矩阵 221

17.4 坐标变换 221

17.6 动力反应 225

17.5 运动微分方程 225

17.7 结构的空间框架模型—程序16 226

17.8 小结 227

习题 227

第十八章 桁架的动力分析 229

18.1 平面桁架的刚度矩阵和质量矩阵 229

18.2 坐标变换 230

18.3 平面桁架结构模型——程序17 233

18.4 空间桁架的刚度矩阵和质量矩阵 235

18.5 空间桁架运动方程 237

18.6 空间桁架结构模型——程序18 237

18.7 小结 239

习题 239

19.1 增量的运动方程 240

19.2 Wilson-θ法 240

第十九章 多自由度体系的时程反应 240

19.3 用Wilson-θ法求解线性系统的逐步求解算法 242

19.4 用逐步积分求反应——程序19 245

19.5 Ncwmark-β法 246

19.6 框架结构的弹塑性特性 247

19.7 构件的刚度矩阵 247

19.8 构件的质量矩阵 249

19.9 塑性铰的转动 250

19.10 杆件延性比的计算 250

19.11 小结 251

习题 251

第四篇 具有分布特性的结构模型 253

第二十章 具有分布特性系统的动力分析 253

20.1 均匀梁的弯曲振动 253

20.2 自由振动运动方程的解 254

20.3 均匀梁的自振频率和振型 255

20.4 标准振型的正交条件 261

20.5 梁的受迫振动 262

20.6 梁的动应力 265

20.7 小结 266

习题 267

第二十一章 连续体系的离散化 269

21.1 有弯曲效应的动力矩阵 269

21.2 有轴向效应的动力矩阵 270

21.3 有扭转效应的动力矩阵 272

21.4 有轴向力效应的梁的弯曲 273

21.5 有弯曲效应的动力矩阵的幂级数展开 275

21.6 有轴向和扭转效应的动力矩阵的幂级数展开 276

21.7 有轴向力效应的动力矩阵的幂级数展开 277

21.8 小结 277

22.1 随机函数的统计描述 278

第五篇 随机振动 278

第二十二章 随机振动 278

22.2 正态分布 280

22.3 瑞利分布 281

22.4 相关性 282

22.5 付里叶变换 283

22.6 频谱分析 284

22.7 谱密度函数 287

22.8 窄带与宽带随机过程 288

22.9 随机激励反应 290

22.10 小结 294

习题 295

第六篇 地震工程 297

第二十三章 等效静侧向力法——《1985统一建筑规范》介绍 297

23.1 地震地面运动 297

23.2 等效侧向地震力 298

23.4 水平扭矩 303

23.3 侧向地震力的分布 303

23.5 倾覆力矩和层间剪力 304

23.6 层间侧移 304

23.7 隔板力 304

23.8 UBC-85规范——程序22 307

23.9 设计过程 312

23.10 小结 314

习题 314

第二十四章 等效静侧向力法——《1988统一建筑规范》介绍之一 317

24.1 抗震设计方法 317

24.2 静侧向力法 317

24.4 层间剪力 320

24.5 水平扭矩 320

24.3 侧向力分布 320

24.6 倾覆力矩 321

24.7 层间侧移限制 321

24.8 P-△效应 321

24.9 隔板设计力 322

24.10 等效静侧向力法——UBC-88程序23 325

24.11 小结 329

习题 329

第二十五章 动力法——《1988统一建筑规范》介绍之二 330

25.1 建筑物的地震振型反应 330

25.2 总设计值 334

25.3 动力法——UBC-88条例 335

25.4 结果标定 336

25.5 动侧向力法——UBC-88程序24 339

25.6 小结 343

附录 344