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Unformatted text preview: 结构动力学 * 本章讨论结构在动力荷载作用下的反应。 ** 学习本章注重动力学的特征------ 惯性力 。 * 结构动力计算的目的在于确定结构在动力荷载作用下的位移、内力等量值随时间变化 的规律,从而找出其最大值作为设计的依据。 * 动力学研究的问题 :动态作用下结构或构件的强度、刚度及稳定性分析。 一、 本章重点 1 .振动方程的建立 2 .振动频率和振型的计算 3 .振型分解法求解多自由度体系 4 .最大动位移及最大动应力 二、 基础知识 1 .高等 数 学 2 . 线 性 代数 3 .结构力学 三、 动力荷载的特征 1 .大 小 和方 向是 时间 t 的 函数 例如 : 地震 作用, 波浪对船 体的作用, 风 荷载, 机械 振动等 2 . 具有加速 度, 因 而 产生惯 性力 四、 动力荷载的分 类 1 . 周期 性动力荷载 例如 : ①机械运转产生 的动力荷载, ②打桩 时的 锤击 荷载。 P ( t ) P ( t ) t t ( 机械运转荷载) (打桩荷载) 2 . 冲击 荷载 例如 : ①爆炸 力 产生 的动力荷载, ②车轮对轨道连接处 的 冲击 。 P ( t ) P ( t ) P ( t ) t t t ( 爆炸力动力荷载 ) ( 吊车起吊钢索的受力 ) ( 随机动力荷载) 3 . 突加常 量荷载 例如 : 吊车起吊 重 物 时 钢索 的 受 力。 4 .随 机 动力荷载 前 3 类 荷在 是 时间 t 的确定 函数 , 称 为确定性动力荷载 ; 而 地震 作用, 波浪对船 体的作 用, 风 荷载等其作用大 小只能 用 统 计的方法 获得 。 五、 动力荷载的计算方法 1 . 原理 : 达朗贝尔原理 ,动 静 法建立方程 2 .计算 工具 : 微 分方程, 线 性 代数 ,结构力学 六、 体系振动的自由度--------- 动力自由度 结构 具有质 量, 有质 量在 运 动时 就有惯 性力。在 进行 动力计算时, 一般把 结构的 质 量 简 化为 若干质 点的 质 量, 整个 结构的 惯 性力 就成 为 各质 点的 惯 性力问题。 1 . 质 点 简 化的 一般要 求 ①简单 , ②能 反 映主要 的振动特性 例如 : 楼房;质 量 集中 在 各 层 楼 板平面 内 水塔 : 质 量 集中 在 水箱部 分 梁 : 无限 自由度 集中质 量 mdx ( 无限 自由度 ) (有 限 自由度 ) (楼房质 量 集中) ( 水塔 质 量 集中) ( 梁 的 质 量 集中) 2 . 位移 y ( t ) 即指 质 点的位移 y ( t ) ,其 加速 度为 y & & ) ( t 3 .动力自由度的确定 即 质 点位移 数 量的确定。方法: 附 加 链杆 法 , 即附 加 链杆 的最 少 的 链杆 数( 独 立 个数) 使所 有质 点 不 能 发 生 位移。 从 以上 确定动力自由度的 例 题 中 可以看 出: ①质 点的 个数 与 自由度的 数 目 不 一 定 相同 ② 与 结构 是静 定的 还 是 超 静 定的 没 有 确定的 关 系。...
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This note was uploaded on 02/03/2012 for the course CIVIL AND TBA5100 taught by Professor Arnfinn during the Fall '11 term at Norwegian Univ. of Science & Technology.

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