結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)講義

結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)8/26/20231主要內(nèi)容第一章緒論第二章單自由度體系的振動(dòng)第三章多自由度體系的振動(dòng)第四章自振頻率和振型的實(shí)用計(jì)算8/26/20232第一章緒論§1.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本特征§1.2離散化方法§1.3結(jié)構(gòu)振動(dòng)方程建立8/26/20233§1.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本特征1、結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)力學(xué)靜荷載動(dòng)荷載：荷載的大小、方向和作用位置隨時(shí)間而變化。絕大多數(shù)實(shí)際荷載都是動(dòng)荷載，但是：變化的很慢靜荷載變化的很快動(dòng)荷載8/26/20234荷載隨時(shí)間變化的快和慢的標(biāo)準(zhǔn)：

結(jié)構(gòu)的自振周期荷載變化速度1秒之內(nèi)由零增大到最大：自振周期0.1秒的結(jié)構(gòu)：靜荷載自振周期10秒的結(jié)構(gòu)：動(dòng)荷載8/26/202352、動(dòng)荷載的分類（1）周期荷載：隨時(shí)間周期性變化代表荷載：簡(jiǎn)諧荷載（正或余弦表示）（2）沖擊荷載：短時(shí)間內(nèi)荷載值急劇增大或急劇減小代表荷載：爆炸荷載（3）隨機(jī)荷載：與時(shí)間呈非確定性的荷載代表荷載：地震荷載、風(fēng)荷載8/26/20236靜力計(jì)算與動(dòng)力計(jì)算的區(qū)別：靜荷載作用下的平衡問題：結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不會(huì)有慣性力動(dòng)荷載作用下的運(yùn)動(dòng)問題：慣性力是必須考慮的重要問題（動(dòng)平衡問題：瞬間的平衡，荷載和內(nèi)力都是時(shí)間函數(shù)）8/26/20237動(dòng)力神計(jì)算蛙目的勇：確定色結(jié)構(gòu)緊在動(dòng)逢力荷橫載作各用下遇可能雷產(chǎn)生疤的最軟大內(nèi)認(rèn)力，傷作為民強(qiáng)度脖設(shè)計(jì)視的依疏據(jù)；滿足鎖舒適難度條冶件（運(yùn)位移御、速性度和清加速寨度不繼超過疤規(guī)范鑼的許震可值猾。)7/達(dá)6/塞20耐238結(jié)構(gòu)晌動(dòng)力說學(xué)研烈究?jī)?nèi)逼容結(jié)構(gòu)扎在動(dòng)易荷載栗作用浙下所霞表現(xiàn)貝出的獵動(dòng)態(tài)釀特征研究笨結(jié)構(gòu)他、動(dòng)萍荷載梯和響黎應(yīng)三遞者之框間關(guān)灘系結(jié)構(gòu)響應(yīng)動(dòng)荷載1、響谷應(yīng)預(yù)坐測(cè)2、系在統(tǒng)辨仁識(shí)3、荷娃載辨與識(shí)7/腐6/書20腐239結(jié)構(gòu)絡(luò)動(dòng)力址學(xué)研膚究方罰法分析酷方法欺：理蠟論建北模和易數(shù)值勵(lì)分析正問董題建搭模（魔分析廉模型貍）反問該題建銹模（燃統(tǒng)計(jì)壤模型瓜）試驗(yàn)鴿方法查：模解態(tài)試樓驗(yàn)、顯力學(xué)策環(huán)境暮試驗(yàn)遙、模矮擬試擦驗(yàn)7/指6/腳20置2310§1叉.2離散諷化方類法動(dòng)力栗計(jì)算貓中體中系的踢自由騙度慣性絲式力的媽作用糠質(zhì)量遞的分領(lǐng)布瞞質(zhì)量梨的運(yùn)面動(dòng)自碼由度動(dòng)力愚計(jì)算塘中體裂系的字自由共度：碌為了旱確定校運(yùn)動(dòng)仗過程曬中任電一時(shí)雞刻全土部質(zhì)夾量的努位置醉所需胡獨(dú)立耳集合若參數(shù)爪的數(shù)秋目。實(shí)際駁結(jié)構(gòu)壩的質(zhì)線量都羨是連襖續(xù)分碑布的戰(zhàn)，因盜此都奏有無綢限個(gè)龜自由籍度。無限肺個(gè)自郵由度腿計(jì)算腔，十蜓分困識(shí)難，率也沒叫有必識(shí)要。7/僚6/旺20圓2311簡(jiǎn)化李方法加：（1）集駕中質(zhì)攤量法把連腹續(xù)分肉布的獄質(zhì)量里集中搞為n個(gè)集替中的去質(zhì)量雕無警限自沿由度叮簡(jiǎn)化尚為有耍限自緞?dòng)啥认栴}伶。7/獸6/裳20兆2312※簡(jiǎn)支洞梁分為浩兩部肅分1個(gè)自扛由度分為牽三部傅分2個(gè)自門由度分為近四部繞分3個(gè)自即由度最終斃取幾用個(gè)自思由度喂合適晃取決殖于：你所盟設(shè)定紗的精未度工程蘭需要松的精渾度7/電6/揉20磨2313※三層隔平面讀剛架業(yè)：考慮梯其側(cè)赤向振捉動(dòng)：①把局柱的姐質(zhì)量劇分到對(duì)相鄰熔的橫手梁上費(fèi)；②各戰(zhàn)橫梁辛上的偽水平炕位移杏相等討。每個(gè)脅橫梁參可用貝一個(gè)貧質(zhì)量積替代媽，三岸個(gè)自潤(rùn)由度得。7/曠6/類20滴2314※剛體戰(zhàn)質(zhì)量遞塊確定懶質(zhì)量兼塊在笑平面爽內(nèi)的倒振動(dòng)①水藝平位暑移x②豎直井位移y③轉(zhuǎn)動(dòng)θ三個(gè)委自由注度才滅能確形定其棵運(yùn)動(dòng)以特性典，如找果地壁面視傻為剛倚體，明則只他有一墳個(gè)水征平位死移7/賢6/確20仿2315※簡(jiǎn)支搶梁※三層候平面救剛架※懸臂趴剛梁※剛體本質(zhì)量錦塊結(jié)論族：①自這由度撇的數(shù)異目與托計(jì)算報(bào)假定薯有關(guān)楊；②自刪由度鴨的數(shù)驢目與諸集中仰質(zhì)量竊數(shù)目貓無關(guān)川；7/均6/拒20水2316（2）廣嫩義坐直標(biāo)法分布訪質(zhì)量存的簡(jiǎn)奧支梁撓曲割線函蹤蝶數(shù)：形狀浙函數(shù)暑：待定幸參數(shù)束（廣越義坐左標(biāo)）梁的測(cè)撓度齒曲線圣即由遭幾個(gè)改廣義摘坐標(biāo)鵝所確憐定，旱這時(shí)創(chuàng)簡(jiǎn)支雹梁被青簡(jiǎn)化截為幾臉個(gè)自稿由度捉體系泉。（3）有扛限元毛法有限鳴元可爬看作屯廣義辜坐標(biāo)兵法的棵一種理特殊損應(yīng)用殺。7/織6/拼20修2317§1么.3結(jié)構(gòu)維振動(dòng)壯方程降建立動(dòng)力寫問題主要律是分孝析位餅移隨桐時(shí)間撤的變郵化規(guī)以律，罰描述沃動(dòng)力耐位移搜的數(shù)察字表韻達(dá)式迅的振紐奉動(dòng)方區(qū)程。建立災(zāi)振動(dòng)太方程綿的方崗法主布要有易：（1）動(dòng)絡(luò)力平晨衡法基礎(chǔ)手：達(dá)厚朗伯糕原理革（d′Al既em圖be魔rt）慣性綿力：賴與加疤速度案成正批比與加梅速度遠(yuǎn)的方則向相筆反。7/角6/同20扭2318（2）虛挨功法基礎(chǔ)仆：虛孟功原揮理——虛位壟移上素所作臘的總抄虛功險(xiǎn)為零——與平令衡條升件等村價(jià)。在建季立體培系的創(chuàng)方程久時(shí)，卷先確糖定作蛋用于品質(zhì)量錢上的滅所有婦力，亭包括沖慣性循力，捎然后正引入鈔相應(yīng)萌于每能個(gè)自響由度驅(qū)的虛柜位移南，并耀使所范作的躍總虛盈功等聯(lián)于零奪，從孝而得障出振掌動(dòng)方謠程。與上滲法相唱比，伏優(yōu)點(diǎn)雕在于途計(jì)算飄功時(shí)選不需毒要考沫慮方閱向性歡。7/幸6/北20導(dǎo)2319（3）變?nèi)A分法基礎(chǔ)危：哈援密頓鞋（Ha勿mi闊lt要on）原豎理原理銀表達(dá)隸式：T是體遙系的蒼總動(dòng)照能；V是體志系的棚總勢(shì)漂能（椒應(yīng)變夏