结构力学第章 结构的动力计算.ppt

第十四章结构动力学下册P73§14-1概述一、结构动力计算的特点(2)研究单自由度及多自由度的自由振动、强迫振动。1、内容:(1)研究动力荷载作用下,结构的内力、位移等计算原理和计算方法。求出它们的最大值并作为结构设计的依据。2、静荷载和动荷载(1)静荷载:荷载的大小和方向不随时间变化(如梁板自重)。(2)动荷载:荷载的大小和方向随时间变化,需要考虑惯性力(与影响线不同)。3、特点(2)内力与荷载不能构成静平衡。必须考据惯性力。依达朗伯原理,加惯性力后,将动力问题转化为静力问题。(1)必须考虑惯性力。(3)分析自由振动即求自振频率、振型、阻尼参数等是求强迫振动动力反应的前提和准备。(4)学****循序渐进:二、动力荷载的种类P(t)toP(t)=psint1、简谐周期荷载:荷载按正弦余弦规律变化(偏心转子对结构的冲击)。2、冲击荷载:荷载在短时间内急剧增加或减少(锻锤对基础的冲击、爆炸等)。P(t)totdP(t)totd3、脉动风压4、地震荷载1、基本未知量:以质点位移作为基本未知量。结构上全部质点有几个独立的位移,就有几个独立的未知量。2、自由度:结构运动时,确定全部质点位置所需要的独立几何参变量的数目(与几何组成自由度不同)。§14-2振动体系的自由度(2)与几何组成分析中的自由度不同。对梁和刚架(1)略去轴向变形(2)略去惯性力矩∴只有一个自由度M=ml分布质量,有无限自由度ml3、有关自由度的几点说明:(1)基本未知量数目与自由度数目是一致的。前者强调独立位移数目,后者强调独立坐标数目。(3)一般采用“集中质量法”,将连续分布的质量集中为几个质点研究。(4)并非一个质量集中点一个自由度(分析下例)。(5)结构的自由度与是否超静定无关。2个自由度2个自由度4个自由度静定结构6次超静定结构3次超静定结构体系振动的衰减现象,阻尼力(6)可用加链杆的方法确定自由度。1、自由振动的衰减:结构在自由振动时的振幅随时间逐渐减小,直至振幅为零、震动停止的现象。