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文档简介

结构动力学y§15-1概述动荷载的定义大小、方向和作用点随时间变化;自重、缓慢变化的荷载,分析时视作静荷载。动力计算的特点:力系中包含了惯性力,考虑的是瞬间平衡,荷载内力都是时间的函数。建立的方程是微分方程。二.动荷载的分类简谐荷载确定周期七非简谱荷载冲击荷载非周期突加荷载动荷载其他确定规律的动荷载风荷载不确定了地震荷载其他无法确定变化规律的荷载1)周期荷载:随时间作周期性变化。(转动电机的偏心力)P(t)简谐荷载(按正余弦规律变化)一般周期荷载2)冲击荷载:短时内剧增或剧减。(如爆炸荷载)P(t)P3)随机荷载:(非确定性荷载)荷载在将来任一时刻的数值无法事先确定。(如地震荷载、风荷载)三、结构动力学的研究内容和任务结构动力学是研究动荷作用下结构动力反应规律的学科。1.结构动力学的研究内容第一类问题:反应分析(结构动力计算)输入结构输出(动力荷载)(系统)(动力反应)第二类问题:参数(或称系统)识别输入结构输出(动力荷载(系统)(动力反应)第三类问题:荷载识别。输入结构输出(动力荷载(系统)(动力反应)第四类问题:控制问题控制问题输入结构输出(动力荷载)(系统)(动力反应)控制系统(装置、能量)第一类问题:反应分析(结构动力计算)正问题输入结构输出(动力荷载)(系统)(动力反应)第二类问题:参数(或称系统)识别反问题输入结构输出(动力荷载)(系统)(动力反应)第三类问题:荷载识别。反问题输入结构输出(动力荷载)(系统)(动力反应)2.结构动力学的任务讨论结构在动荷载作用下反应的分析的方法;寻找结构在动力荷载作用下的反应规律;为结构的动力可靠性(安全、舒适)设计提供依据。四、结构动力分析中的自由度确定体系中所有质量位置所需的独立坐标数目,称体系的动力自由度数。实际结构都是无限自由度体系,这不仅导致分析困难,而且从工程角度也没必要。1.常用简化方法有:1)集中质量法将实际结构的质量看成(按一定规则)集中在某些几何点上,这样就将无限自由度系统变成一有限自由度系统。2)广义坐标法y(x)广义坐标mmq,(x)—基函数广义坐标个数即y(x)≈∑a1q(x)为自由度个数3)有限元法和静力问题一样,可通过将实际结构离散化为有限个单元的集合,将无限自由奶奶度问题化为有限自由度来解决。结点位移个数即为自由度个数2.自由度的确定1)集中质量法自由度的确定4)②y1)平面上的一个质点w=1e-yw=2弹性支座不减少动力自由度计轴变时W=2自由度数与质点个数无关,但不计轴变时W=1不大于质点个数的2倍。为减少动力自由度,梁与刚架不计轴向变形。d自由度的确定4)②y8)平面上的一个刚体w=19)弹性地面上的平面刚体10)自由度数与质点个数无关,但nEl=oo不大于质点个数的2倍d自由度的确定8)平面上的一个刚体w=19)弹性地面上的平面刚体w=13

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