結(jié)構(gòu)動力學(xué)講義

結(jié)構(gòu)動力學(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第三章多自由度體系的振動第四章自振頻率和振型的實用計算8/26/20232第一章緒論§1.1結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本特征§1.2離散化方法§1.3結(jié)構(gòu)振動方程建立8/26/20233§1.1結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本特征1、結(jié)構(gòu)動力計算的特點結(jié)構(gòu)力學(xué)靜荷載動荷載：荷載的大小、方向和作用位置隨時間而變化。絕大多數(shù)實際荷載都是動荷載，但是：變化的很慢靜荷載變化的很快動荷載8/26/20234荷載隨時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)：動荷載8/26/202352、動荷載的分類（1）周期荷載：隨時間周期性變化代表荷載：簡諧荷載（正或余弦表示）（2）沖擊荷載：短時間內(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靜力計算與動力計算的區(qū)別：靜荷載作用下的平衡問題：結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不會有慣性力動荷載作用下的運(yùn)動問題：慣性力是必須考慮的重要問題（動平衡問題：瞬間的平衡，荷載和內(nèi)力都是時間函數(shù)）8/26/20237動力神計算蛙目的勇：確定色結(jié)構(gòu)緊在動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)晌動力說學(xué)研烈究內(nèi)逼容結(jié)構(gòu)扎在動易荷載栗作用浙下所霞表現(xiàn)貝出的獵動態(tài)釀特征研究笨結(jié)構(gòu)他、動萍荷載梯和響黎應(yīng)三遞者之框間關(guān)灘系結(jié)構(gòu)響應(yīng)動荷載1、響谷應(yīng)預(yù)坐測2、系在統(tǒng)辨仁識3、荷娃載辨與識7/腐6/書20腐239結(jié)構(gòu)絡(luò)動力址學(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)計壤模型瓜）試驗鴿方法查：模解態(tài)試樓驗、顯力學(xué)策環(huán)境暮試驗遙、模矮擬試擦驗7/指6/腳20置2310§1叉.2離散諷化方類法動力栗計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)面動自碼由度動力愚計算塘中體裂系的字自由共度：碌為了旱確定校運(yùn)動仗過程曬中任電一時雞刻全土部質(zhì)夾量的努位置醉所需胡獨立耳集合若參數(shù)爪的數(shù)秋目。實際駁結(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龜自由籍度。無限肺個自郵由度腿計算腔，十蜓分困識難，率也沒叫有必識要。7/僚6/旺20圓2311簡化李方法加：（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個集替中的去質(zhì)量雕無警限自沿由度叮簡化尚為有耍限自緞由度稀問題伶。7/獸6/裳20兆2312※簡支洞梁分為浩兩部肅分1個自扛由度分為牽三部傅分2個自門由度分為近四部繞分3個自即由度最終斃取幾用個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：①把局柱的姐質(zhì)量劇分到對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。每個脅橫梁參可用貝一個貧質(zhì)量積替代媽，三岸個自潤由度得。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①水藝平位暑移x②豎直井位移y③轉(zhuǎn)動θ三個委自由注度才滅能確形定其棵運(yùn)動以特性典，如找果地壁面視傻為剛倚體，明則只他有一墳個水征平位死移7/賢6/確20仿2315※簡支搶梁※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)異目與托計算報假定薯有關(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)）梁的測撓度齒曲線圣即由遭幾個改廣義摘坐標(biāo)鵝所確憐定，旱這時創(chuàng)簡支雹梁被青簡化截為幾臉個自稿由度捉體系泉。（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)維振動壯方程降建立動力寫問題主要律是分孝析位餅移隨桐時間撤的變郵化規(guī)以律，罰描述沃動力耐位移搜的數(shù)察字表韻達(dá)式迅的振紐奉動方區(qū)程。建立災(zāi)振動太方程綿的方崗法主布要有易：（1）動絡(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為零——與平令衡條升件等村價。在建季立體培系的創(chuàng)方程久時，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方謠程。與上滲法相唱比，伏優(yōu)點雕在于途計算飄功時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是體遙系的蒼總動照能；V是體志系的棚總勢漂能（椒應(yīng)變夏