結(jié)構(gòu)振動(dòng)與穩(wěn)定

前言

　　本書是為土木工程專業(yè)本科學(xué)生編寫的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，主要介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)抗震制振和工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。本書中所介紹的內(nèi)容主要側(cè)重于建筑與橋梁結(jié)構(gòu)方面?！　〗Y(jié)構(gòu)振動(dòng)計(jì)算和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算都屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)或結(jié)構(gòu)分析的范疇，在以往的教學(xué)中一般都放在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中講授。近年來隨著理論研究和工程技術(shù)的發(fā)展、課程的增多以及學(xué)時(shí)的壓縮，使得在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中完成結(jié)構(gòu)振動(dòng)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容很困難。在這種情況下，許多院校將結(jié)構(gòu)振動(dòng)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定內(nèi)容從結(jié)構(gòu)力學(xué)中分離出來，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程或限定選修課程。目前，專門用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)和穩(wěn)定教學(xué)的教材還不多，這也是編寫本書的主要目的。本書可以作為土木工程專業(yè)本科生的教材，也可供其他相關(guān)工程技術(shù)人員參考?！　”緯卜质拢傲轮饕榻B結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、抗震與減震制振基礎(chǔ)知識(shí)，后四章為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析基本內(nèi)容。第一章重點(diǎn)介紹了振動(dòng)概念及與動(dòng)力學(xué)有關(guān)的自由度、動(dòng)力特性等內(nèi)容。第二章、第三章分別分析了單自由度、多自由度和無限自由度體系的振動(dòng)問題。第四章介紹工程實(shí)際中常用的實(shí)用結(jié)構(gòu)振動(dòng)計(jì)算方法和近似計(jì)算方法。第五章、六章分別介紹了地震、抗震設(shè)計(jì)原則和確定地震作用的方法，以及結(jié)構(gòu)減隔震機(jī)理、方法和斜拉索制振等內(nèi)容。第七章是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定概念及分析方法。第八章、第九章、第十章分別系統(tǒng)地介紹了受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和其他結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的分析方法。各章之后附有一定數(shù)量的思考題、習(xí)題和部分參考答案。　　全書由胡兆同教授編寫，長安大學(xué)宋一凡教授和西安建筑科技大學(xué)蘇明周教授提出了寶貴的修改意見；本書的編寫得到了長安大學(xué)及公路學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、教師們和人民交通出版社的大力支持，在此一并表示感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免有錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是為土木工程專業(yè)本科學(xué)生編寫的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，主要介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)抗震制振和工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。全書共分十章，前六章主要介紹結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、抗震與減震制振基礎(chǔ)知識(shí)，后四章為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析基本內(nèi)容。 　　本書可以作為土木工程專業(yè)本科生的教材，也可以供其他相關(guān)工程技術(shù)人員作為參考。

書籍目錄

第1章  結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)概述  1.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容  1.2 結(jié)構(gòu)振動(dòng)體系的自由度  1.3 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性  思考題與習(xí)題第2章  單自由度結(jié)構(gòu)的振動(dòng)  2.1 單自由度結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)  2.2 單自由度結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)  思考題與習(xí)題第3章  多自由度結(jié)構(gòu)的振動(dòng)  3.1 多自由度結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)  3.2 振型的正交性  3.3 多自由度結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)  3.4 無限自由度結(jié)構(gòu)的振動(dòng)  思考題與習(xí)題第4章  實(shí)用結(jié)構(gòu)振動(dòng)計(jì)算方法  4.1 能量法  4.2 迭代法  4.3 頻率計(jì)算的近似方法  思考題與習(xí)題第5章  結(jié)構(gòu)抗震  5.1 地震及抗震設(shè)計(jì)原則  5.2 結(jié)構(gòu)抗震分析方法  思考題與習(xí)題第6章  結(jié)構(gòu)減震制振  6.1 結(jié)構(gòu)減隔震的歷史和原理  6.2 減隔震裝置及其力學(xué)特性  6.3 減隔震結(jié)構(gòu)的分析方法  6.4 斜拉索振動(dòng)的控制  思考題與習(xí)題第7章  結(jié)構(gòu)穩(wěn)定概述  7.1 穩(wěn)定問題的一般概念  7.2 穩(wěn)定問題的計(jì)算方法  思考題與習(xí)題第8章  受壓構(gòu)件的穩(wěn)定  8.1 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定  8.2 初始缺陷對(duì)臨界荷載的影響  8.3 壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定  思考題與習(xí)題第9章  受彎構(gòu)件的穩(wěn)定  9.1 純彎構(gòu)件的彎扭失穩(wěn)  9.2 橫向荷載作用的受彎構(gòu)件失穩(wěn)  思考題與習(xí)題第10章  其他結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定  10.1 平面剛架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定  10.2 拱式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定  思考題與習(xí)題部分習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)概述　　1.1　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容　　工程結(jié)構(gòu)上作用著各種各樣的荷載，當(dāng)荷載的大小、方向和作用點(diǎn)都不隨時(shí)間變化，或者雖有變化，但加載過程很緩慢，以至于這種變化可以忽略時(shí)，我們稱作用在結(jié)構(gòu)上的這種荷載為靜力荷載。靜力荷載不使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生加速度，也就可以忽略去慣性力的影響。在工程實(shí)際當(dāng)中，結(jié)構(gòu)在有些荷載作用下會(huì)產(chǎn)生不可忽視的加速度，從而在結(jié)梅上產(chǎn)生必須考慮的慣性力，這種荷載被稱為動(dòng)力荷載。　　在動(dòng)力荷載作用下，結(jié)構(gòu)將發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。由于動(dòng)力荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移等量值將隨時(shí)間發(fā)生變化，因而動(dòng)力荷載作用下的計(jì)算與靜力荷載作用下的計(jì)算有所不同，兩者的主要差別在于是否考慮慣性力的影響。結(jié)構(gòu)物按照一定的規(guī)律在其靜力平衡位置附近作周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象被稱為振動(dòng)，而用以表征振動(dòng)特征的物理量，如位移、速度和加速度等的量值，都將隨著時(shí)間而反復(fù)變化。　　在工程結(jié)構(gòu)中，除了結(jié)構(gòu)自重等一些永久荷載外，其他荷載都縣有或多或少的動(dòng)力作用，其中許多被簡化為靜力荷載處理。動(dòng)力荷載的基本特點(diǎn)懸使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生明顯的加速度，從而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的慣性力，并引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)。在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)分析中需要考慮的只是那些變化劇烈、動(dòng)力作用明顯的荷載，以及受這些荷載作用的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的振動(dòng)現(xiàn)象，例如機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、由打樁機(jī)錘擊引起的地基振動(dòng)、地震引起的荷載及地震作用引起的結(jié)構(gòu)物振動(dòng)、大跨徑橋梁和高聳的塔桅結(jié)構(gòu)受不規(guī)則風(fēng)力作用而引起的振動(dòng)等。

編輯推薦

　　《21世紀(jì)交通版高等學(xué)校試用教材：結(jié)構(gòu)振動(dòng)與穩(wěn)定》共分十章，前六章主要介紹結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、抗震與減震制振基礎(chǔ)知識(shí)，后四章為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析基本內(nèi)容。第一章重點(diǎn)介紹了振動(dòng)概念及與動(dòng)力學(xué)有關(guān)的自由度、動(dòng)力特性等內(nèi)容。第二章、第三章分別分析了單自由度、多自由度和無限自由度體系的振動(dòng)問題。第四章介紹工程實(shí)際中常用的實(shí)用結(jié)構(gòu)振動(dòng)計(jì)算方法和近似計(jì)算方法。第五章、六章分別介紹了地震、抗震設(shè)計(jì)原則和確定地震作用的方法，以及結(jié)構(gòu)減隔震機(jī)理、方法和斜拉索制振等內(nèi)容。第七章是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定概念及分析方法。第八章、第九章、第十章分別系統(tǒng)地介紹了受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和其他結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的分析方法。各章之后附有一定數(shù)量的思考題、習(xí)題和部分參考答案。

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