结构动力计算.ppt

文档介绍：第10章结构的动力计算
§10-2 单自由度体系的自由振动
§10-3 单自由度体系的强迫振动
§10-4 阻尼对振动的影响
§10-5 多自由度体系的自由振动
§10-6 多自由度体系的强迫振动
§10-7 小结
§10-1 动力计算的特点和动力自由度
学习内容
    结构动力计算概念,动力计算自由度,建立体系的运动方程;单自由度体系的自由振动(频率、周期和振幅的计算);单自由度体系在简谐荷载作用下的的强迫振动(动内力、动位移计算);阻尼对振动的影响;有限自由度体系的自由振动(频率、振型及振型正交性);有限自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动(动内力、动位移计算);频率、振型的近似计算方法。
人类为了生产、生活的需要,需要采用天然或人工
材料建造各种各样的建筑物和构筑物(结构)。这些建筑物在使用过程中要受到各种外界作用(荷载)。在这些作用下,结构会产生内力、变形等(反应)。为了节省造价、保证安全、提高寿命并有效地实现使用功能,需要控制结构的反应,这就需要研究结构、作用、反应的关系。
结构动力学是研究结构、动荷载、结构反应三者关系的学科。
都江堰震害图片(“都江之春”框架结构住宅楼):
砼柱破坏,梁端无明显破坏
工业厂房交叉斜撑,保全了排架柱。
一、结构动力计算的特点

考虑惯性力的影响是结构动力学的最主要特征。
达朗伯原理
动静法

§ 动力计算的特点和动力自由度
静力荷载是指其大小、方向和作用位置不随时间而变化的荷载。这类荷载对结构产生的惯性力可以忽略不计,由它所引起的内力和变形都是确定的。
动力荷载是指其大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。这类荷载对结构产生的惯性力不能忽略,因动力荷载将使结构产生相当大的加速度,由它所引起的内力和变形都是时间的函数。
1、数学处理复杂。
2、动力问题必须建立与时间有关的一系列解答,静力问题具有单一解。
3、结构动力响应还与结构的刚度分布、质量分布、能量耗散等有关。
动力计算与静力计算的区别:
动荷载
确定
不确定
风荷载
地震荷载
其他无法确定变化规律的荷载
周期
非周期
简谐荷载
非简谐荷载
冲击荷载
突加荷载
其他确定规律的动荷载
结构振动分析
随机振动分析
二、动荷载及其分类