结构动力学及应用PDF电子书下载

1　概述 1

1.1　结构动力学引言 1

目录 1

1.2　动力体系的自由度 2

1.3　利用D'Alembert原理建立体系运动微分方程 3

1.4　利用虚位移原理建立体系运动微分方程 8

1.5　利用Lagrange方程建立体系运动微分方程 9

1.6　利用Hamilton原理建立体系运动微分方程 12

1.7　利用不同方法建立体系运动微分方程的比较 15

1.8　振动的分类 16

2.2　单自由度体系无阻尼自由振动 20

2　单自由度体系的振动 20

2.1 概述 20

2.3　单自由度体系有阻尼自由振动 22

2.4　单自由度体系无阻尼强迫振动 24

2.5　单自由度体系有阻尼强迫振动 26

2.6　共振 30

2.7　振动测试与地震传感器基本原理 32

2.8　隔振 34

2.9　振动问题的复数解答方法 38

2.10　简谐振动的合成 40

2.11 单自由度体系在任意周期荷载作用下强迫振动求解——Fourier级数解法 41

2.12　单自由度体系在任意荷载作用下强迫振动求解——Duhamel积分 44

2.13　Duhamel积分的数值计算 48

2.14　单自由度体系振动的频域分析法 50

2.15　单自由度体系振动数值计算法 52

3　多自由度体系的振动 59

3.1 多自由度体系运动方程的建立 59

3.2　多自由度无阻尼体系自由振动 62

3.3　多自由度无阻尼体系强迫振动的振型分解法 63

3.4　多自由度有阻尼体系强迫振动的振型分解法 65

3.5　求解运动方程组的逐步积分法之一——平均加速度法 67

3.6　求解运动方程组的逐步积分法之二——线性加速度法 69

3.7　求解运动方程组的逐步积分法之三——Wilson-θ法 72

3.8　求解运动方程组的逐步积分法之四——Newmark-β法 77

3.9　求解运动方程组的逐步积分法之五——Houbolt法 80

3.10　求解运动方程组的逐步积分法之六——二级近似加速度法 81

3.11 有关逐步积分法的几个数学概念 83

4 多自由度体系自振频率和振型的计算 87

4.1 概述 87

4.2　乘幂法求振型和频率 87

4.3 多自由度体系的Rayleigh-Ritz法 92

4.4　子空间迭代法 95

4.5　Jacobi法求频率和振型 100

4.6　广义Jacobi法求解广义特征值问题 105

4.7　Householder变换法 106

4.8　QL法求解对称三对角矩阵的特征值问题 108

4.9　Sturm序列法求解对称三对角矩阵的特征值问题 110

5　连续系统振动及其分析的实用方法 113

5.1 概述 113

5.2　杆的纵向振动 113

5.3　圆杆的扭转振动 115

5.4　弦线的横向振动 116

5.5　直杆的剪切振动 116

5.6　梁的横向弯曲振动 118

5.7　考虑剪切变形和转动惯量时梁的横向弯曲振动 120

5.8　考虑轴力影响梁的横向弯曲振动 122

5.9　等截面直杆纵向振动的求解 123

5.10　应用Hamilton原理建立梁横向弯曲振动运动微分方程 126

5.11 梁横向弯曲自由振动的求解 128

5.12　考虑轴向力梁弯曲自由振动的求解 130

5.13　考虑转动惯量和剪切变形梁横向自由振动频率的影响 132

5.14　连续系统振型函数的正交性 134

5.15　振型叠加法求解连续系统动力响应 136

5.16　Rayleigh法 138

5.17　Rayleigh-Ritz法 141

5.18　Rayleigh-Ritz法计算连续系统的动力响应 142

6　动力计算的有限元法 146

6.1　概述 146

6.2　结构离散体系运动方程的建立 146

6.3　平面桁架动力计算 149

6.4　平面刚架动力计算 152

7　结构动力学在地震工程和工程振动中的应用 157

7.1　单自由度线弹性体系的水平地震作用和反应谱 157

7.2　多自由度线弹性体系水平地震反应计算的振型分解反应谱法 161

7.3　多自由度线弹性体系水平地震作用计算的底部剪力法 163

7.4　结构基本周期的近似计算 164

7.5　振动的鞭鞘效应及其利用和预防 168

7.6　地震时地面运动特性 170

7.7　结构地震反应分析的时程分析法 174

7.8　时程分析法的振动模型 179

附录 187

附录1 单自由度Duhamel数值积分程序 187

附录2 单自由度线性加速度数值积分程序 189

附录3 多自由度Wilson-θ法数值积分程序 190

附录4 多自由度Numark-β法数值积分程序 194

附录5 乘幂法计算频率振型程序 198

附录6　Jacobi法计算频率振型程序 203

参考文献 207