结构动力学 理论及其在地震工程中的应用 第4版 （美）安尼尔·乔普拉著 谢礼立等译 2016年版9787040459906
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大笨象分享时间：2022-06-08
更新时间：2022-06-08
出版日期：2016-09
ISBN：9787040459906
出版社：北京：高等教育出版社
资源大小：5.11M
内容简介：
本书涵盖的内容
本书由三篇构成:第I篇，单自由度体系;第I1篇.多自由度体系;第II篇多层建筑的地震反应、设计与评估。
第I篇包括8章。在开篇的第1章中，阐述简单弹性和非弹性结构的动力学问题，这些结构可以理想化为单自由度(SDF)体系;并简要地评述求解结构运动控制微分方程的四种方法。然后，我们来研究线弹性体系的动力反应:(1) 自由振动反应(第2章); (2) 对谐振激励和周期激励的反应(第3章);(3) 对阶跃激励和脉冲激励的反应(第4章)。第2章和第3章包括具有库仑阻尼的单自由度体系动力学问题，这部分内容通常不包括在土木工程教材里,但是由于基于摩擦的耗能装置正在抗震结构中得到应用，所以这些内容已经成为地震工程的一部分。在介绍计算体系动力反应的数值时间步进方法之后(第5章),在第6章和第7章中分别研究线弹性体系和非弹性体系的地震反应。这些内容比目前可见的教科书中的相关内容更为全面，包括了反应谱与设计谱的建立、阻尼效应与屈服效应、反应谱与设计谱的区别等细节。第8章的主题是可以处理为广义单自由度体系的复杂体系的分析。
第Ⅱ篇包括第9章到第18章，涉及多自由度(MDF)体系的动力分析。在第II部分的开篇章节中，对于可以理想化为有限自由度体系的结构，阐述了其结构动力学问题，并通过大量的例题进行说明;同时，也概要地评述求解结构运动控制微分方程的方法。第10章介绍具有经典阻尼体系的自由振动,以及结构自振频率和振型的数值计算。第11章介绍确定结构阻尼特性时所产生的一些问题，其中包括估计振型阻尼比所需要的试验数据(包括来自结构强迫振动试验和地震时记录的结构运动数据)，以及必要时构造阻尼矩阵的分析方法。第12章为关于线性体系的动力学，其重点是经典振型分析方法。本章
第三部分介绍一种“新”的方法来看待振型分析，该方法有利于理解作用力的空间分布以及时间变化怎样影响振型反应的贡献，从而导出反应计算中应包含多少振型数目的实用准则。第13章研究经典阻尼体系地震分析的振型分析方法，并以解释物理意义的方式同时介绍反应时程分析方法和反应谱分析方法，反应谱分析方法直接从地震反应谱或设计谱估计多自由度体系的峰值反应。通过数值例题论述这些方法，包括非对称平面建筑物的侧向-扭转耦联反应，以及名义上对称的建筑物的扭转反应。本章的结束部分介绍控制结构构件设计的所有同步作用力下的反应谱方法，以及估计结构在多分量地震激励作用下峰值反应的反应谱方法。第14章将振型分析方法扩展到非经典阻尼体系在地震激励作用下的反应时程分析，我们重新回顾经典阻尼体系，并将第10章和第13章的分析方法重新改写成便于拓展到更一般情况的形式。
第4版的新增内容
《结构动力学》自出版16 年以来一直深受欢迎，本书将继续在美国和许多其他国家的大学里作为教科书，并拥有专业广泛的读者，已经出版了日文、韩文、中文、希腊语和波斯语的翻译版。准备第4版给我提供了一个改进、拓展和更新此书的机会。
增加了第14章，因此需要将第14章至第22章重新编号为第15章至第23章(前言的剩余部分将反映新的编号);第5章和第16章进行了较大的修订;第12章和第13章进行了拓展;第22章和第23章进行了更新。具体的变化包括:
●增加了关于非经典阻尼体系的第14章。增加这一章，是受到人们对此类体系的兴趣渐增的推动，此类体系会出现在几种实际情况中，例如:带有附加耗能体系的结构、在基底隔震体系上的结构、土-结构相互作用体系、流体-结构相互作用体系。
●第5章和第16章关于动力反应的数值计算部分进行了改写，以便与计算机软件中通常应用这些数值方法的方式相一致;提供了对于非线性静力分析(也称为“推覆分析”)和非线性动力分析的综合描述。
●第12章的末尾增加了一节，给出了在更为复杂的激励(例如海上钻井平台的波浪力)作用下，振型加速度叠加法的一般形式。
●第13章进行了拓展，包含了目前还局限于研究文献但具有实际价值的.两个课题: (1)对结构在单一地面平动分量作用下的峰值反应进行组合，以估计多分量激励作用下的峰值反应; (2)采用基于反应谱的方程，确定在所有的、控制结构构件抗震设计的同步作用力下，联合反应轨迹的包络线。
●第22章和第23章进行了更新，以反映设计新建建筑物的建筑规范和评估既有建筑物基于性能的指南和标准的当前版本。
●增加的第14章促使对第2章、第4章、第6章、第10章和第12章进行了小的修改。
●添加了一些新的图形、照片、给出详尽解答的例题以及章后习题。此书在我的教学用了多年之后，其反响提示需要进行改进。对全书的文字进行了润色和加工，使表达更清晰，重新组织了一些章节以增强表达的效果。
目录
前辅文
Ⅰ篇 单自由度体系
1章 运动方程、问题表述和求解方法
§1.1 简单结构
§1.2 单自由度体系
§1.3 力-位移关系
§1.4 阻尼力
§1.5 运动方程：外力
§1.6 质量-弹簧-阻尼器
§1.7 运动方程：地震激励
§1.8 问题表述与单元力
§1.9 静力和动力反应的联合
§1.10 微分方程的求解方法
§1.11 单自由度体系的学习：内容的安排
扩展阅读
附录1 弯曲单元的刚度系数
习题
2章 自由振动
§2.1 无阻尼自由振动
§2.2 粘滞阻尼自由振动
§2.3 自由振动中的能量
§2.4 库仑阻尼自由振动
习题
3章 对谐振激励和周期激励的反应
一部分：粘滞阻尼体系：基本结果
§3.1 无阻尼体系的谐振动
§3.2 具有粘滞阻尼的谐振动
二部分：粘滞阻尼体系：应用
§3.3 对激振器的反应
§3.4 根据谐振试验确定固有频率和阻尼
§3.5 力的传递与隔振
§3.6 对地面运动的反应与隔振
§3.7 振动测量仪器
§3.8 粘滞阻尼耗散的能量
§3.9 等效粘滞阻尼
三部分：非粘滞阻尼体系
§3.10 具有率无关阻尼的谐振动
§3.11 具有库仑摩擦的谐振动
四部分：对周期激励的反应
§3.12 Fourier级数表示
§3.13 对周期力的反应
扩展阅读
附录3 四坐标对数图纸
习题
4章 对任意激励、阶跃激励和脉冲激励的反应
一部分：对任意时变力的反应
§4.1 对单位脉冲的反应
§4.2 对任意激励的反应
二部分：对阶跃力和斜坡力的反应
§4.3 阶跃力
§4.4 斜坡力或线性递增力
§4.5 具有有限上升时间的阶跃力
三部分：对脉冲激励的反应
§4.6 求解方法
§4.7 矩形脉冲力
§4.8 半周正弦脉冲力
§4.9 对称三角形脉冲力
§4.10 脉冲形状的影响和对短脉冲的近似分析
§4.11 粘滞阻尼的影响
§4.12 对地面运动的反应
扩展阅读
习题
5章 动力反应的数值计算
§5.1 时间步进法
§5.2 基于激励插值的方法
§5.3 中心差分法
§5.4 NEWMARK法
§5.5 稳定性与计算误差
§5.6 非线性反应分析：中心差分法
§5.7 非线性反应分析：NEWMARK法
扩展阅读
习题
6章 线性体系的地震反应
§6.1 地震激励
§6.2 运动方程
§6.3 反应量
§6.4 反应时程
§6.5 反应谱的概念
§6.6 位移反应谱、伪速度反应谱和伪加速度反应谱
§6.7 根据反应谱确定结构峰值反应
§6.8 反应谱的特征
§6.9 弹性设计谱
§6.10 设计谱与反应谱的比较
§6.11 设计谱与反应谱之间的区别
§6.12 速度反应谱和加速度反应谱
扩展阅读
附录6 1940年El Centro地面运动
习题
7章 非弹性体系的地震反应
§7.1 力-变形关系
§7.2 标准屈服强度、屈服强度减系数和延性系数
§7.3 运动方程和控制参数
§7.4 屈服的影响
§7.5 屈服位移反应谱和屈服强度反应谱
§7.6 根据反应谱确定屈服强度和位移
§7.7 屈服强度-延性关系
§7.8 屈服和阻尼的相对影响
§7.9 耗散的能量
§7.10 附加的耗能装置
§7.11 非弹性设计谱
§7.12 设计谱的应用
§7.13 设计谱和反应谱的比较
扩展阅读
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