结构动力特性与动力反应.docx
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结构动力特性与动力反应
第四讲 结构动力特性与动力反应
【容提要】
自由度体系周期、频率计算,简谐荷载与突加荷载作用下简单结构的动力系数、振幅与最大动力,阻尼对振动的影响。
一、概念
(一)动力荷载
荷载大小、方向和作用位置随时间而改变。
按时间可分为周期荷载、冲击荷载、突加恒载和随机荷载。
(二)动力问题的特征
结构在动荷载作用下,其上质点产生惯性力,抵抗变形还产生阻尼力,因此,结构的力和位移成为时间的函数。
(三)动力响应
结构在动荷载作用下产生的动力和动位移,统称为动力响应(动力反应)。
它不仅与动荷载有关,还与结构动力特征(固有频率、振型和阻尼)有关。
(四)动力自由度
描述一个体系在振动过程中全部质点的位置所需要的独立变量数目。
二、单自由度体系的振动方程
1.按平衡条件建立振动方程——刚度法
或
图6-4-2
图6-4-3
据此可以作出振型图.
【例题1】分析图6-4-6(a)、(c)、(e)、(g)、(i)所示体系的自由度。
不计杆件的分布质量。
图6-4-6(g)所示体系有两个质点,杆件可发生弹性弯曲变形,质点有竖向和水平的两个位移分量,
这两个位移相互独立,故有两个自由度。
加支杆确定时如图6-4-6(h)所示。
图6-4-6(i)所示体系有两个质点,质点有竖向两个位移分量和水平向一个位移分量,这三个位移相互独立,
故有三个自由度。
加支杆确定时如图6-4-6(j)所示。
图6-4-14
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- 结构 动力 特性 反应