结构动力学 下PDF电子书下载

第一章 结构动力概论 1

1.1 结构动力分析的基本目的 1

1.2 既定符重的型式 2

1.3 动力问题的基本特性 4

1.4 分离法 5

1.5 运动方程式的推导 9

1.6 课文的编排 12

第一篇 单自由度系统 17

第二章 运动方程式的推导 17

2.1 基本动力系统的组件 17

2.2 推导法 18

2.3 重力的影响 20

2.4 支承扰动力的影响 21

2.5 广义单自由度系统：刚体组合 23

2.6 广义单自由度系统：分布柔度 29

2.7 广义系统诸特性的表示法 34

习题 37

第三章 自由振动反应 41

3.1 运动方程式之解 41

3.2 无阻尼自由振动 42

3.3 阻尼自由振动 44

习题 50

第四章 受谐和荷重的反应 52

4.1 无阻尼系统 52

4.2 阻尼系统 54

4.3 共振反应 60

4.4 加速度计与位移计 62

4.5 隔离振动 64

4.6 单自由度系统中阻尼值的求法 69

习题 77

第五章 受周期荷重的反应 80

5.1 荷重用富氏级数表示法 80

5.2 受富氏级数荷重的反应 81

5.3 富氏级数解的指数形式 83

习题 85

第六章 受冲击荷重的反应 87

6.1 冲击荷重的一般特性 87

6.2 正弦波冲击力 88

6.3 矩形冲击力 91

6.4 三角形冲击力 92

6.5 震谱或反应谱 94

6.6 冲击荷重反应的近似分析法 96

习题 98

第七章 受一般动力荷重的反应 100

7.1 无阻尼系统的杜比积分 100

7.2 无阻尼系统杜氏积分的数值计算 102

7.3 阻尼系统的反应 105

7.4 频率范围内的反应分析 108

7.5 频率范围内的数值分析 113

习题 116

第八章 非线性结构反应分析 118

8.1 分析步骤 118

8.2 平衡方程式的增量形式 119

8.3 逐步积分 121

8.4 分析步骤摘要 123

习题 128

第九章 雷利氏振动分析法 129

9.1 基本概念 129

9.2 广义系统的近似分析 131

9.3 振态的选择 133

9.4 改进的雷利法 137

习题 141

第二篇 多自由度系统 145

第十章 多自由度运动方程式的推导 145

10.1 自由度的选取 145

10.2 动力平衡条件 146

10.3 轴向力效应 149

第十一章 结构特性矩阵的计算 151

11.1 弹性结构性质 151

11.2 质量特性 160

11.3 阻尼特性 165

11.4 外力 165

11.5 几何劲度 167

11.6 特性推导法的选择 172

习题 174

第十二章 无阻尼自由振动 176

12.1 振动频率分析 176

12.2 振动形态分析 179

12.3 柔度法振动分析 182

12.4 轴向力的影响 182

12.5 正交条件 184

习题 189

第十三章 动力反应分析 191

13.1 正交座标 191

13.2 分离的运动方程式：阻尼 193

13.3 分离的运动方程式：无阻尼 194

13.4 振动叠加法步骤总结 199

习题 206

第十四章 实用的振动分析 208

14.1 总论 208

14.2 史托多拉法 209

14.3 用矩阵迭代法作挫屈分析 222

14.4 何勒法 226

14.5 自由度的缩减 235

14.6 矩阵迭代法的基本观念 243

14.7 动态矩阵的对称形式 252

14.8 非束制结构物的分析 255

习题 258

第十五章 非线性系统分析 260

15.1 简介 260

15.2 增量平衡方程式 262

15.3 逐步积分-线性加速度法 263

15.4 绝对稳定的线性加速度法 265

15.5 威尔逊θ法的性能 268

第十六章 用变分法推导运动方程式 271

16.1 广义座标 271

16.2 拉格兰治运动方程式 273

16.3 一般运动方程式的推导 279

16.4 束制与拉格兰治乘数 284

习题 287

第三篇 分布—参数系统 293

第十七章 偏微分运动方程式 293

17.1 简介 293

17.2 受弯梁：基本情况 294

17.3 受弯梁：含轴向力效应 296

17.4 受弯梁：含剪力变形与转动惯量 298

17.5 受弯梁：含滞性阻尼 301

17.6 受弯梁：广义的支承扰动 302

17.7 轴向变形 305

习题 306

第十八章 无阻尼自由振动分析 308

18.1 受弯梁：基本情况 308

18.2 受弯梁：含轴向力效应 317

18.3 受弯梁：含剪力变形与转动惯性 318

18.4 受弯梁：振动形态的正交性 321

18.5 轴向变形的自由振动 323

18.6 轴向振态的正交性 325

习题 326

第十九章 动力反应分析 328

19.1 正规座标 328

19.2 分离的受弯运动方程式：无阻尼 331

19.3 分离的受弯运动方程式：阻尼 336

19.4 分离的轴向运动方程式：无阻尼 338

习题 342

第二十章 动态直接劲度法 345

20.1 简介 345

20.2 动态受弯-劲度矩阵 346

20.3 抗弯与刚体轴向弯位的动态劲度 353

20.4 动态轴向变形的劲度矩阵 357

20.5 联合抗弯与轴向变形劲度 358

20.6 轴向力对横向弯曲劲度的影响 360

习题 362

第二十一章 波传导分析 364

21.1 基本轴向波传导方程式 364

21.2 边界条件的考虑 369

21.3 构件特性的不连续性 371

21.4 锤击时所产生的应力波 377

21.5 房屋结构的剪力波传 382

习题 384

第四篇 随机变数 389

第二十二章 机率论 389

22.1 单一随机变数 389

22.2 单一随机变数的重要平均数 394

22.3 一维随机漫步 396

22.4 两个随机变数 403

22.5 两个随机变数的重要平均数 412

22.6 散置图与两个随机变数的相关性 416

22.7 二维髓机漫步 419

22.8 m个随机变数 430

22.9 常态分布随机变数的线性转换 432

习题 433

第二十三章 随机过程 436

23.1 定义 436

23.2 稳定过程与全态过程 438

23.3 稳定过程的自相关函数 444

23.4 稳定过程的功率谱密度函数 449

23.5 功率谱密度函数与自相关函数间的关系 451

23.6 随机过程导函数的功率密度函数与自相关函数 454

23.7 稳定过程的叠加 455

23.8 稳定的高斯过程：单一独立变数 457

23.9 稳定的高斯白讯 464

23.10 极大值的机率分布 468

23.11 极值的机率分布 472

23.12 不稳定的高斯过程 476

23.13 稳定高斯过程：两个或两个以上独立变数 476

习题 478

第二十四章 线性单自由度系统的随机反应 482

24.1 传递函数 482

24.2 单位冲量函数与复数频率：反应函数间的关系 485

24.3 输入与输出自相关函数间的关系 489

24.4 输入与输出功率谱密度函数间的关系 492

24.5 狭带系统的反应特性 495

24.6 由起始条件为零所产生的不稳定均方反应 498

24.7 狭带系统的疲乏预测 502

习题 504

第二十五章 线性多自由度系统的随机反应 508

25.1 线性系统在时间域内的反应 508

25.2 线性系统在频率域内的反应 510

25.3 受分离荷重后的反应 511

25.4 受分布荷重的反应 515

习题 516

第五篇 地震对结构反应的分析 521

第二十六章 地震学绪论 521

26.1 引言 521

26.2 地震的频度 522

26.3 地震的弹性反射理论 525

26.4 地震波 528

26.5 地表运动特性的测度 531

26.6 设计地震的选取 539

第二十七章 地震反应的肯定分析 544

27.1 地震输入的机制 544

27.2 刚性基底平移所产生的扰动 546

27.3 刚性支承转动所造成的扰动 574

27.4 多重支承扰动 575

27.5 基础介质对地震反应的影响 578

27.6 受地震作用的非线性反应 594

习题 604

第二十八章 地震反应的非肯定分析 611

28.1 强烈地表运动的随机模式 611

28.2 线性系统的分析 616

28.3 非线性系统的分析 617

28.4 单自由度系统的极值反应 618

28.5 多自由度系统的极值反应 626