结构力学（II）（第2版） 教学配套课件 萧允徽 第12章 结构的动力计算(第二版).pdfVIP

第12章 结构的动力计算 ● 本章教学的基本要求：掌握动力分析的基本方法及体系动力自 由度数的判别方法；掌握单自由度和两个自由度体系运动方程的 建立方法，及其自由振动和在简谐荷载作用下强迫振动的计算方 法；了解阻尼的作用；了解多自由度体系在一般动力荷载作用下 的强迫振动；了解频率的近似计算方法。 ● 本章教学内容的重点：动力自由度数的判别方法；单自由度 体系运动方程的建立；单自由度及有限自由度（重点是两个自 由度）体系动力特性的计算；单自由度、有限自由度体系在简 谐荷载作用下内力、位移的计算；阻尼对振动的影响。 ● 本章教学内容的难点：用刚度法和柔度法建立单自由度体系的 运动方程；在动力特性和动力反应计算中，刚度系数和柔度系数 的计算；单自由度和两个自由度体系在简谐荷载作用下动力反应 的计算。 All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院® 第12章 结构的动力计算 ● 本章内容简介: 12.1 概述 12.2 单自由度体系的运动方程 12.3 单自由度体系的自由振动 12.4 单自由度体系的强迫振动 12.5 阻尼对振动的影响 12.6 多自由度体系的自由振动 12.7 主振型的正交性 12.8 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动 12.9 多自由度体系在任意动力荷载作用下的强迫振动 12.10* 无限自由度体系的自由振动 12.11 近似法计算自振频率 All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院® 12.1 概 述 12.1.1 结构动力计算的任务 1.基本任务 结构静力学 ：主要研究结构在静力荷载作用下的静力反应。 ●静内力 （均有唯一性解答） 作为结构设计的依据 ●静位移 结构动力学 ：主要研究结构在动力荷载作用下（即强迫振 动）的动力反应。 All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院® 12.1 概 述 1.基本任务 ●动内力 ：求最大动内力，进行强度设计，使之满足强度要 求。 ●动位移: 求最大动位移，进行刚度设计 ,使之保证振动情况能 为人体和生产(产品)所允许。 ●其他(速度和加速度 ):求最大速度、最大加速度，不超过其允 许值，使之保证振动情况能为人体和生产(产品)所允许。 All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院® 12.1 概 述 2.研究动力反应的前提和基础 分析结构的自由振动，求出： ●自振频率 （2秒内振动的次数） ●自振周期 （振动一次所需的时间） ●自振型式 （阻尼：使振动衰减的因素；阻尼常数：反映阻尼 情况的基本参数） ●阻尼常数 （反映阻尼情况的基本参数；阻尼：使振动衰减的 因素） 以上为结构本身的动力特性 ，与荷载无关。 All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院® 12.1 概 述 3.土木工程中常见结构振动计算问题 ●高层建筑、高耸结构和大跨度桥梁的风振分析 ●各类工程结构的抗震设计 ●多层厂房中由于动力机器引起的楼面振动计算 ●高速行驶的车辆对桥梁结构的振动影响 ●动力设备基础上的振动计算和减振、隔振设计等 4.本课程主要介绍具有线弹性特征的杆件结构，在确 定性动力荷载作用下的动力计算方法；对随机荷载作用 （如地震、风振），也将