文档介绍：第十四章结构动力学
下册P73
结构力学结构的动力计算
§14-1 概述
一、结构动力计算的特点
（2）研究单自由度及多自由度的自由振动、强迫振动。
1、内容：
（1）研究动力荷载作用下，结构的内力、位移等计算原理和计算方法。求出它们的最大值并作为结构设计的依据。
2、静荷载和动荷载
（1）静荷载：荷载的大小和方向不随时间变化（如梁板
自重）。
（2）动荷载：荷载的大小和方向随时间变化，需要考虑
惯性力（与影响线不同）。
结构力学结构的动力计算
3、特点
（2）内力与荷载不能构成静平衡。必须考据惯性力。依达朗伯原理，加惯性力后，将动力问题转化为静力问题。
(1)必须考虑惯性力。
(3)分析自由振动即求自振频率、振型、阻尼参数等是求强迫振动动力反应的前提和准备。
(4)学****循序渐进：
结构力学结构的动力计算
二、动力荷载的种类
P(t)
t
o
P(t)=psint
1、简谐周期荷载：荷载按正弦余弦规律变化（偏心转子对结构的冲击）。
2、冲击荷载：荷载在短时间内急剧增加或减少（锻锤对基础的冲击、爆炸等）。
P(t)
t
o
td
P(t)
t
o
td
结构力学结构的动力计算
3、脉动风压
4、地震荷载
结构力学结构的动力计算
1、基本未知量：以质点位移作为基本未知量。结构上全部质点有几个独立的位移，就有几个独立的未知量。
2、自由度：结构运动时，确定全部质点位置所需要的独立几何参变量的数目（与几何组成自由度不同）。
§14-2 振动体系的自由度
结构力学结构的动力计算
（2）与几何组成分析中的自由度不同。
对梁和刚架
（1）略去轴向变形
（2）略去惯性力矩
∴ 只有一个自由度
M= ml
分布质量，有无限自由度
m
l
3、有关自由度的几点说明：
（1）基本未知量数目与自由度数目是一致的。前者强调独立位移数目，后者强调独立坐标数目。
（3）一般采用“集中质量法”，将连续分布的质量集中为几个质点研究。
结构力学结构的动力计算
（4）并非一个质量集中点一个自由度（分析下例）。
（5）结构的自由度与是否超静定无关。
2个自由度
2个自由度
4个自由度
静定结构
6次超静定结构
3次超静定结构
结构力学结构的动力计算
体系振动的衰减现象，阻尼力
（6）可用加链杆的方法确定自由度。
1、自由振动的衰减：结构在自由振动时的振幅随时间逐渐减小，直至振幅为零、震动停止的现象。
结构力学结构的动力计算
2、引起振幅衰减是因能量损耗，其主要原因有：
（2）周围介质对振动的阻力。
（1）结构材料的内摩擦阻力。
（4）地基土等的摩擦阻力。
（5）建筑物基础振动引起土体振动，振波传播，
能量扩散。
（3）支座、结点等构件联结处的摩擦力。
结构力学结构的动力计算