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结构动力学第二版(修订版)


作者:
[美]R.克拉夫 J.彭津
定价:
88.00元
ISBN:
978-7-04-020430-8
版面字数:
730.000千字
开本:
16开
全书页数:
583页
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2006-11-24
物料号:
20430-00
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
土木工程

本书是美国加利福尼亚大学(伯克利分校)研究生结构动力学课程的基本教材之一,主要介绍结构动力学基本理论和抗震结构计算理论,其主要特点是内容新颖。中文第一版所涉及的快速傅里叶分解的频域分析概念,适用于计算机的各种新分析方法,粘滞阻尼理论的最新的计算技巧,非线性结构动力分析的方法,随机振动理论及它们在抗震结构中的应用等,都是当时的最新成果。由于本书着重于基本原理、方法的阐述,虽然作者也举了许多例题,但相对来说理论性较强,对相关基础不是太好的初学者,可能觉得稍微难懂一些。但是,如果借助教师之力一旦入门之后,定会觉得从本书获益良多。

时隔十多年后,两位教授在第一版的基础上与时俱进地做了很大幅度的修改。在上述主要特点的诸多方面都引入了许多新的成熟的研究成果。例如,对一般荷载的逐步法,动力反应分析——叠加法,动力自由度的选择,多自由度体系动力反应分析——逐步法,无限自由度中的波传播,地震工程篇等引入了近年最具有实用价值的研究成果,使内容更具先进性。

本教材虽主要是为土木工程研究生编写的,但其结构动力学基本原理、基本方法同样适用于航空工程、船舶工程、汽车工程和一切承受动力荷载的结构体系的领域。自从本书中文第一版问世至今,各高等学校和研究单位几乎都以本书作为研究生学习结构动力学的基本教材,教师们也积累了丰富的教学经验,相信经作者修订后的第二版,一定能为学生从事动力学方面的课题研究打下更坚实的基础。

本书可供土木工程、航空工程、船舶工程、汽车工程等方面从事结构振动工作的研究生、大学教师、工程技术人员和科学研究工作者学习使用。

  • 前辅文
  • 第1章 结构动力学概述
    • §1-1 结构动力分析的主要目的
    • §1-2 非随机荷载的类型
    • §1-3 动力问题的基本特性
    • §1-4 离散化方法
      • 集中质量法
      • 广义位移
      • 有限单元概念
    • §1-5 运动方程的建立
      • 利用d‘Alembert原理的直接平衡法
      • 虚位移原理
      • 变分方法
    • §1-6 本书内容的编排
  • 第Ⅰ篇 单自由度体系
    • 第2章 自由振动分析
      • §2-1 基本动力体系的组成
      • §2-2 基本动力体系的运动方程
      • §2-3 重力的影响
      • §2-4 支座激励的影响
      • §2-5 无阻尼自由振动分析
      • §2-6 阻尼自由振动
        • 临界阻尼体系
        • 低阻尼体系
        • 超阻尼体系
      • 习题
    • 第3章 谐振荷载反应
      • §3-1 无阻尼体系
        • 补解
        • 特解
        • 通解
      • §3-2 粘滞阻尼体系
      • §3-3 共振反应
      • §3-4 加速度计和位移计
      • §3-5 隔振
      • §3-6 粘滞阻尼比的计算
        • 自由振动衰减法
        • 共振放大法
        • 半功率(带宽)法
        • 每周共振能量损失法
      • §3-7 复刚度阻尼
      • 习题
    • 第4章 对周期性荷载的反应
      • §4-1 周期荷载的Fourier级数表达式
        • 三角形式
        • 指数形式
      • §4-2 Fourier级数荷载的反应
      • §4-3 频域分析的预览
      • 习题
    • 第5章 对冲击荷载的反应
      • §5-1 冲击荷载的一般性质
      • §5-2 正弦波脉冲
      • §5-3 矩形脉冲
      • §5-4 三角形脉冲
      • §5-5 震动或反应谱
      • §5-6 冲击荷载反应的近似分析
      • 习题
    • 第6章 对一般动力荷载的反应——叠加法
      • §6-1 时域分析
        • 反应积分的列式
        • 反应积分的数值计算
      • §6-2 频域分析
        • Fourier反应积分
        • 离散Fourier变换(DFT)
        • 快速Fourier变换(FFT)
        • 动力反应计算
      • §6-3 时域和频域转换函数之间的关系
      • 习题
    • 第7章 对一般动力荷载的反应——逐步法
      • §7-1 一般概念
      • §7-2 分段精确方法
      • §7-3 数值近似方法——一般注释
      • §7-4 二阶中心差分列式
      • §7-5 积分法
        • EulerGauss方法
        • Newmark β法
        • 变换到显式公式
      • §7-6 非线性分析的增量列式
      • §7-7 线加速度法步骤概要
      • 习题
    • 第8章 广义单自由度体系
      • §8-1 单自由度体系的一般注释
      • §8-2 广义性质:刚体集合
      • §8-3 广义性质:分布柔性
      • §8-4 广义体系特性的表达式
      • §8-5 用Rayleigh法进行振动分析
      • §8-6 Rayleigh振动形状的选择
      • §8-7 改进的Rayleigh法
      • 习题
  • 第Ⅱ篇 多自由度体系
    • 第9章 多自由度运动方程的建立
      • §9-1 自由度的选择
      • §9-2 动力平衡条件
      • §9-3 轴向力的效应
    • 第10章 结构特性矩阵的计算
      • §10-1 弹性特性
        • 柔度
        • 刚度
        • 结构的基本概念
        • 有限单元刚度
      • §10-2 质量特性
        • 集中质量矩阵
        • 一致质量矩阵
      • §10-3 阻尼特性
      • §10-4 外荷载
        • 静力的合力
        • 一致结点荷载
      • §10-5 几何刚度
        • 线性近似
        • 一致几何刚度
      • §10-6 特性公式的选择
      • 习题
    • 第11章 无阻尼自由振动
      • §11-1 振动频率分析
      • §11-2 振型分析
      • §11-3 振动分析的柔度法
      • §11-4 轴向力的影响
        • 自由振动
        • 屈曲荷载
        • 简谐激励的屈曲
      • §11-5 正交条件
        • 基本条件
        • 附加关系式
        • 规格化
      • 习题
    • 第12章 动力反应分析——叠加法
      • §12-1 正规坐标
      • §12-2 非耦合的运动方程:无阻尼
      • §12-3 非耦合的运动方程:粘滞阻尼
      • §12-4 用振型位移叠加法进行反应分析
        • 粘滞阻尼
        • 复刚度阻尼
      • §12-5 比例粘滞阻尼矩阵的建立
        • Rayleigh阻尼
        • 拓展的Rayleigh阻尼
        • 另一种列式
        • 非比例阻尼矩阵的建立
      • §12-6 采用耦合运动方程的反应分析
        • 时域
        • 频域
      • §12-7 时域和频域传递函数之间的关系
      • §12-8 求解耦合运动方程的实用方法
      • §12-9 生成传递函数的插值方法
      • 习题
    • 第13章 振动分析的矩阵迭代法
      • §13-1 引言
      • §13-2 基本振型分析
      • §13-3 收敛性的证明
      • §13-4 高阶振型分析
        • 第二振型分析
        • 第三和更高振型的分析
        • 最高振型的分析
      • §13-5 用矩阵迭代法分析屈曲
      • §13-6 逆迭代法——首选的方法
      • §13-7 移位逆迭代法
      • §13-8 特殊特征值问题概述
        • 动力矩阵按特征特性的展开
        • 动力矩阵的对称形式
        • 无约束结构的分析
      • 习题
    • 第14章 动力自由度的选择
      • §14-1 有限元自由度
        • 一维单元
        • 二维和三维单元
      • §14-2 运动学约束
      • §14-3 静力凝聚法
      • §14-4 离散坐标系中的Rayleigh法
      • §14-5 RayleighRitz法
      • §14-6 子空间迭代法
      • §14-7 振型截断误差的减少
        • 坐标缩减概述
        • 振型贡献
        • 静力修正方法
        • 振型加速度法
      • §14-8 衍生Ritz向量
        • 引言
        • 衍生细目
        • 三对角运动方程
        • 正交性损失
        • 所需向量数目
      • 习题
    • 第15章 多自由度体系动力反应分析——逐步法
      • §15-1 引言
      • §15-2 增量的运动方程
      • §15-3 逐步积分:常平均加速度法
      • §15-4 逐步积分:线加速度法
      • §15-5 耦合多自由度体系的分析策略
        • 局部非线性
        • 作为虚拟力处理的耦合效应
    • 第16章 运动方程的变分形式
      • §16-1 广义坐标
      • §16-2 Hamilton原理
      • §16-3 Lagrange运动方程
      • §16-4 线性体系普遍运动方程的推导
      • §16-5 约束和Lagrange乘子
      • 习题
  • 第Ⅲ篇 分布参数体系
    • 第17章 运动的偏微分方程
      • §17-1 引言
      • §17-2 梁的弯曲:基本情况
      • §17-3 梁的弯曲:包含轴向力的影响
      • §17-4 梁的弯曲:包含粘滞阻尼
      • §17-5 梁的弯曲:广义支座激励
      • §17-6 轴向振动:无阻尼情况
      • 习题
    • 第18章 无阻尼自由振动分析
      • §18-1 梁的弯曲:基本情况
      • §18-2 梁的弯曲:考虑轴向力的影响
      • §18-3 梁的弯曲:具有分布的弹性支承
      • §18-4 梁的弯曲:振型的正交性
      • §18-5 轴向变形的自由振动
      • §18-6 轴向振型的正交性
      • 习题
    • 第19章 动力反应分析
      • §19-1 正规坐标
      • §19-2 非耦合的弯曲运动方程:无阻尼情况
      • §19-3 非耦合弯曲运动方程:有阻尼情况
      • §19-4 非耦合轴向运动方程:无阻尼情况
      • §19-5 波传播的分析
        • 基本的轴向波传播方程
        • 边界条件的处理
        • 杆性质的突变
      • 习题
  • 第Ⅳ篇 随机振动
    • 第20章 概率论
      • §20-1 单随机变量
      • §20-2 单随机变量的一些重要的平均值
      • §20-3 一维随机走动
      • §20-4 两个随机变量
      • §20-5 两个随机变量的重要的平均值
      • §20-6 两个随机变量的散布图和相关性
      • §20-7 联合概率密度函数的主轴
      • §20-8 Rayleigh概率密度函数
      • §20-9 m个随机变量
      • §20-10 正态分布随机变量的线性变换
      • 习题
    • 第21章 随机过程
      • §21-1 定义
      • §21-2 平稳过程和遍历性过程
      • §21-3 平稳过程的自相关函数
      • §21-4 平稳过程的功率谱密度函数
      • §21-5 功率谱密度函数与自相关函数间的关系
      • §21-6 过程的导数的功率谱密度函数和自相关函数
      • §21-7 平稳过程的叠加
      • §21-8 平稳Gauss过程:一个自变量
      • §21-9 平稳白噪声
      • §21-10 极大值的概率分布
      • §21-11 极值的概率分布
      • §21-12 非平稳Gauss过程
      • §21-13 平稳Gauss过程:两个或多个自变量
      • 习题
    • 第22章 线性单自由度体系的随机反应
      • §22-1 传递函数
      • §22-2 输入和输出的自相关函数间的关系
      • §22-3 输入和输出的功率谱密度函数间的关系
      • §22-4 窄频带体系的反应特征
      • §22-5 由零初始条件引起的非平稳均方反应
      • §22-6 窄频带体系的疲劳预估
      • 习题
    • 第23章 线性多自由度体系的随机反应
      • §23-1 采用正规振型的线性体系的时域反应
      • §23-2 采用正规振型的线性体系的频域反应
      • §23-3 在离散荷载下的正规振型力函数
      • §23-4 在分布荷载下的正规振型力函数
      • §23-5 具有频率依赖参数和/或耦合正规振型的线性系统的频域反应
      • 习题
  • 第Ⅴ篇 地震工程
    • 第24章 地震学基础
      • §24-1 引言
      • §24-2 地震活动性
      • §24-3 地震断层与波
      • §24-4 地球的构造
      • §24-5 板块构造学
      • §24-6 地震的弹性回弹理论
      • §24-7 地震大小的测量
    • 第25章 自由场表面的地面运动
      • §25-1 Fourier谱和反应谱
      • §25-2 影响反应谱的因素
      • §25-3 设计反应谱
        • 抗震设计的双重对策
        • 峰值地面加速度
        • 反应谱形状
        • 一致危险性的特定场地反应谱
        • 运动的两个水平分量
      • §25-4 设计加速度时程
        • 与反应谱兼容的加速度时程
        • 运动的主轴
        • 空间相关运动
    • 第26章 确定性地震反应:在刚性基础上的体系
      • §26-1 地震激励的类型
      • §26-2 对刚性土激励的反应
        • 集中参数的单自由度弹性体系,平动激励
        • 广义坐标的单自由度弹性体系,平动激励
        • 集中参数的多自由度弹性体系,平动激励
        • 与ATC3推荐规范条文的比较
        • 分布参数的弹性体系,平动激励
        • 集中参数多自由度弹性体系,转动激励
        • 集中参数多自由度弹性体系,多点激励
        • 集中参数的单自由度弹塑性体系,平动激励
      • §26-3 组合最大振型反应
        • 单振型的均方反应
        • 两个振型反应的协方差
        • 振型反应组合的SRSS和CQC
        • 两分量激励反应的组合
      • 习题
    • 第27章 确定性地震反应:包括土结构相互作用
      • §27-1 直接分析土和结构相互作用
        • 平动激励的运动学相互作用
        • 直接包含有界土层
      • §27-2 SSI反应的子结构分析
        • 在刚性垫层地基上的集中参数单自由度体系
        • 具有多点支承激励的一般的多自由度体系
        • 生成边界阻抗
      • §27-3 地下结构的反应
        • 由传播的平面波产生的自由场地面运动
        • 截面的错动变形
        • 整体的轴向和弯曲变形
        • 横向接缝对轴向变形的影响
    • 第28章 随机结构反应
      • §28-1 强地面运动建模
      • §28-2 线性体系的随机反应
        • 单自由度体系
        • 多自由度体系
      • §28-3 非线性体系的极值反应
        • 单自由度体系
        • 多自由度体系
      • §28-4 设计上的考虑
      • §28-5 容许的延性需求与延性能力
    • 英汉名词对照表
    • 译者后记
    • 单位转换表

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