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第一章 引论 5

1．1 结构动力学的研究对象与研究目的 5

1．2 结构动力学的研究内容与研究方法 5

1．3 几个有关的问题和概念 6

第二章 单自由度系统的振动 9

2．1 引言 9

2．2 运动方程 10

2．3 自由振动 10

2．4．1 对简谐激励的响应 12

2．4 强迫振动 12

2．4．2 在任意扰力作用下的响应 15

2．4．3 支座扰动引起的振动 16

2．5 阻尼比测取原理 17

2．5．1 自由衰减振动法 17

2．5．2 半功率点法 18

2．5．3 共振耗能法 19

2．5．4 其它方法 20

第三章 多自由度系统的振动 22

3．1 引言 22

3．2．2 拉格朗日方程法 23

3．2 运动方程的建立方法 23

3．2．1 牛顿-达朗贝尔法 23

3．2．3 影响系数法 25

3．2．4 有限元法 25

3．3 自由振动 26

3．3．1 无阻尼情形 26

3．3．2 有阻尼情形 27

3．3．3 固有振型的正交性 28

3．4．1 对简谐激励的响应 29

3．4 强迫振动 29

3．4．2 在任意扰力作用下的响应 30

第四章 杆的振动分析 32

4．1 引言 32

4．2 拉伸-压缩杆的自由振动 32

4．2．1 无阻尼情形 32

4．2．2 有阻尼情形 34

4．3 粘弹性弯曲梁的自由振动 35

4．4 粘弹性地基上的粘弹性剪切梁 37

5．2 剪切梁振动特性的计算 40

5．2．1 剪切梁的传递矩阵 40

5．1 引言 40

第五章 传递矩阵法 40

5．2．2 理论解法与实际算法 42

5．3 弯曲梁振动特性的计算 43

5．3．1 弯曲梁的传递矩阵 44

5．3．2 频率方程的次数问题 45

5．3．3 一个高桥墩实例的计算 48

5．4 梁式结构的一般情形 50

5．4．1 端部支承条件与边界状态向量 50

5．4．2 梁传递矩阵的一般形式 50

5．4．3 一座重力式海洋平台的分析 51

5．5 偏心多层建筑剪扭耦联振动 55

第六章 阻尼理论 57

6．1 引言 57

6．2 普通粘性阻尼理论 58

6．3 频率相关粘性阻尼理论 59

6．3．1 理论的引入 59

6．3．2 频率相关粘性阻尼振子的响应 60

6．4 复阻尼理论 62

6．4．1 复阻尼理论的建立方法 63

6．4．2 复阻尼振子运动方程的导出方法 64

6．4．3 自由振动和强迫振动的解 66

6．5 阻尼矩阵的形成方法 69

6．5．1 特例分析 70

6．5．2 复杂介质体系的阻尼矩阵 70

6．5．3 比例阻尼阵与瑞利阻尼阵 72

第七章 运动微分方程的基本解法 73

7．1 引言 73

7．2 傅氏变换法 73

7．2．1 傅氏变换法基本原理 73

7．2．2 实际计算方法 76

7．3．1 振型叠加法原理 78

7．3 振型叠加法 78

7．3．2 振型阻尼比与阻尼矩阵的组成系数 80

7．3．3 C阻尼阵 81

7．4 逐步积分法 83

7．4．1 N方法 83

7．4．2 W方法 86

7．4．3 收敛性与精度问题 88

7．5 积分格式的稳定性 89

7．5．1 动力分析的数值稳定性理论 89

7．5．2 N方法的稳定性 95

8．2．1 分析模型和计算公式 99

8．2 水平土层问题的时域振动解法 99

8．1 引言 99

第八章 场地土层的地震反应分析 99

8．2．2 等效线性化方法 102

8．3 频域波动法 103

8．3．1 复阻尼波动方程 103

8．3．2 频域波动法原理 104

8．4 海底土层水平震分析 106

8．4．1 问题的提出 106

8．4．2 平板上方有限厚粘流层非定常层流问题 107

8．4．3 粘流态淤泥层与持力土层的地震耦合运动 110

8．5 海底土层竖向震动问题 112

8．5．1 力学模型与计算方法 113

8．5．2 可压缩性影响的计算分析 114

第九章 反应谱理论 118

9．1 地震反应谱 118

9．1．1 反应谱概念 118

9．1．2 地震反应谱的计算方法 120

9．1．3 复阻尼地震反应谱 121

9．2 反应谱方法 124

9．2．1 基本原理 125

9．2．2 振型参与系数 126

9．2．3 振型组合 127

第十章 特种多层建筑的抗震分析方法 130

10．1 结构-结构动力相互作用 130

10．2 有顶塔多层建筑的地震反应分析 130

10．2．1 结构分析模型 131

10．2．2 主从转换关系 132

10．2．3 实例计算 134

10．3 顶层空旷多层房屋的抗震分析 136

10．3．1 耦联体系的运动方程组 136

10．3．2 振动特性的计算方法 137

10．3．3 震害实例分析 139

第十一章 多层房屋的弹塑性地震反应分析 141

11．1 引言 141

11．2 分析方法 141

11．2．1 构件恢复力模型 141

11．2．2 结构体系的运动方程及求解方法 143

11．3 拐折点处理方法 145

11．3．1 近似方法述评及一个反例 146

11．3．2 拐折点处理的精确方法 147

11．3．3 算例与结果的比较 149

11．4．1 问题的提出 150

11．4 阻尼耗能在结构弹塑性地震反应中的作用 150

11．4．2 力学模型与计算方法 151

11．4．3 算例与结果分析 153

第十二章 高耸结构的抗震分析方法 156

12．1 引言 156

12．2 高耸柔性结构的地震反应分析 156

12．2．1 一种直接刚度法 156

12．2．2 一座电视塔的计算 159

12．3 P-△效应 161

12．3．1 基本概念与控制方程 161

12．3．2 P-△效应分析的精度问题 162

12．3．3 考虑P-△效应的地震反应计算 165

第十三章 水工结构的地震反应分析 167

13．1 流体——结构动力相互作用 167

13．2 重力坝的地震反应分析 167

13．2．1 地震动输入基底 168

13．2．2 分析模型鲺计算方法 168

13．3 对称问题的分析方法 170

13．3．1 水渠和越江隧道 170

13．3．2 二维不规则海底地形问题的分析 172

14．2．1 频域中的输入反演 176

14．2 地震动输入反演 176

14．1 引言 176

第十四章 结构地震反应分析的反问题 176

14．2．2 非线性问题的时频域混合法 177

14．3 结构的物理参数估计 178

14．3．1 基于非线性规划的参数估计 178

14．3．2 普通单纯形法失效示例 179

14．3．3 修正的单纯形法 181

14．3．4 应用实例 185

第十五章 结构抗震分析的其它问题 187

15．1 引言 187

15．2 多点地震动输入下的反应分析 187

15．2．1 单自由度体系的分析方法 188

15．2．2 多自由度情形 189

15．3 土——结构动力相互作用 190

15．3．1 子结构法 191

15．3．2 释例 193

15．4 随机地震反应分析 195

15．4．1 随机过程 195

15．4．2 平衡随机过程 198

15．4．3 随机地震反应 201

符号表 205

参考文献 208