结构动力学陈政清教授.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;(土木工程领域)正问题::结构参数与损伤识别地震::。(a桥)1940年后才被认识。车振:,车振明显:竖向行人振动:人荷载的特点:~:。:惯性力不可忽略,即是动力问题。例::,而是时间的函数u(x,t)2. 惯性力荷载与加速度成正比。F=ma=mu以后用上面一点表示对时间的数u=∂u∂:(t)有明确的函数表达式,任一时刻的P(t):简谐荷载P(t)=Pucosυt随机荷载随机性分析荷载的时间历程不确定,例如风荷载,可能的地震波,列车过桥的振动。本课程只讨论研究确定性分析,它式基础,体现的动力学全部的概念与方法,某些随机性问题可以化为确定性分析。如:地震分析,,变为确定性问题。(力学模型)3要素::梁的解析模型承受横向荷载:(集参数模型)集中刚度..集中质量连续参数模型(分布参数模型):,:梁的运动方程:mv+EIv'''=P(t)建立方法以后讲解:有动力平衡法,虚位移法与达朗尔原理3种&&&&&&(DOF:degreeoffreedom)所考虑的动力系统种位移变量的个数例:附:实变函数论知识:。。例:周期函数。δ(x)=k=1∞Aksinkx可数无穷:Ak,K=1,2,·····:施加动荷载:激振,:放大滤波A/D转换,。,由结构响应反推结构的动力特性。日常应用实例:选西瓜,选碗(损伤诊断):①只有先深刻理解结构的动力学基本概念,才可能从事反问题研究。②正问题研究的是解析模型,它与实际结构总有区别③注重动手能力,包括建模,分析,以及动力试验的反分析(识别)补充内容:结构振动的运动学。运动学:只研究运动形态,不涉及运动的原因。振动:土木工程结构总通过基础与大地牢固相连,它不可能在动力荷载下发散宏观的刚体运动,只能产生围绕平衡位置的往复运动,称为振动。(t)=Acos()A:,速度大小为v,。。动力学的运动状态必须由质点位移与速度两者共同确定。换句话说,仅由质点位移不能确定运动状态,但位移与速度两者可以完全确定运动状态。不可能存在两个不同的运动状态。它们具有相同的位移和速度。位移与速度()合起来称为物体运动的状态向量。例:状态空间:由各质点的状态向量组成的空间。状态方程:物体的运动方程也可写成以状态变量为未知数的状态方程。(SDOF)的运动方程S:single运动方程也即系统的数学模型。单自由度系统虽然简单,但是包含了结构动力学的全部思想和方法。多自由度系统还可通过振型迭加法转化为单自由度系统,因此学****它非常重要。(错误想法:结构振动复杂,单自由度系统不存在因而忽视单自由度,急于跳跃到多自由度。),可以假想集总参数的理想元件。集中质量:认为质量集中在一个点上确定惯性力与加速度的关系F=-ma理想弹簧:只有刚度,没有质量,确定力与位移的关系