《结构动力学》教学大纲.doc

结 构 动 力 学教学大纲一课程编号：0402017二课程名称：结构动力学（ Structural Dynamics）三学 分：1.5 学 时：24学时四教学对象：水利水电、土木工程专业本科生五开课单位：土木工程学院六先修课程：理论力学、结构静力学七课程性质、作用和教学目标（含知识、能力和素质的要求）：本课程包含水利、土木工程专业重要基础课结构动力学的基本法内容结构动力分析的基本理论和计算方法及结构动力实验基本技能。为学习后继课程，从事专业工作，以及进一步研究该课题打下一定的基础。八教学内容基本要求：（一）、课程的基本内容：（1）结构动力学概论动力计算的特点、目的和任务。弹性系统的动力自由度。结构振动中的能量耗散阻尼力。运动方程的建立。（2）单自由度系统的振动单自由度系统的自由振动。单自由度系统在简谐荷载作用下的受迫运动。减振与隔振简述。周期荷载作用下的响应。一般荷载作用下的响应。*非线性系统的动力响应。（3）多自由度系统的振动运动微分方程。结构特性矩阵的计算。多自由度系统的动力响应。（4）无限自由度系统的振动直梁弯曲振动的基本方程。直梁弯曲的自由振动。简谐荷载下直梁弯曲无阻尼受迫振动。（5）自振频率和振型的实用计算能量法求自振频率。幂法计算自振频率和振型。*字空间迭代法。*（6）结构抗震计算概述。单自由度系统的地震响应与反应谱。多自由度系统的地震响应。（7）结构动力实验基础实验的任务、目的、意义。结构动力特性（自振频率、振型、阻尼、刚度等）和结构振动量（位移、速度、加速度、应力等）的测量。结构质量检测及探伤（施工质量、抗震特性、结构开裂等）。实验仪器（拾震器、激震器、放大器、记录仪）的使用方法。实验项目：单自由度系统共振实验，多自由度系统共振实验，梁或刚架的振动实验，结构振动特性现场实测。（二）、课程的基本要求：（1）理解结构动力学中的一些基本概念和基本知识。如结构的自振特性（频率、振型、阻尼）、结构的动力响应（瞬态、稳态）、主坐标、正则坐标、广义质量、广义劲度等。（2）掌握多自由度系统自由振动的计算方法。能够正确计算结构自振频率和振型，为校核结构的共振以及进一步计算结构的动力响应打下基础。（3）掌握多自由度系统受迫振动的计算方法，能正确计算结构的动力响应，为结构设计及校核结构刚度和强度打下基础。（4）掌握结构抗震计算的基本方法。能够正确计算工程结构的地震荷载，为结构设计打下基础。（5）了解无限自由度系统运动方程的建立方法、自振频率和振型计算方法。（6）掌握结构自振特性（频率、振型、阻尼等）和结构振动量（位移、速度、加速度、应力等）的测定方法。熟悉结构质量检测的探伤的基本理论和方法。为学习后继课实验力学、进行现场测量打下基础。九实践性环节的内容、要求： 课外进行结构动力学实验并提交实验报告。十多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时（或学时比例）： 一些工程实例采用多媒体教学，多媒体教学学时占总学时的六分之一。十一教材及参考书：教 材：张子明、杜成斌、江泉编结构动力学，河海大学出版社，2001；参考书：赵光恒编结构动力学，中国水利水电出版社，1996。十二考核方式：笔试结合论文及实验。十三教学大纲说明： 通过各教学环节，使学生掌握结构动力计算的基本理论、计算方法和结构动力实验基本技能。为学习后继课程，从事专业工作，以及进一步研究该课题打下一定的基础。本课程的先修课程是理论力学和结构静力学。理论力学中的达朗贝尔原理、虚位移原理和结构静力学中杆系结构的分析计算方法是学习本课程必须的基础知识。本课程又是实验力学、随机振动和非线性振动等各门课程的先修课。 学时分配建议：（课外安排4学时的实验课）内 容讲