《结构力学》课程教学资源（课件讲稿）第十章 结构动力计算 10.1 综述

第10章结构动力计算基础Dynamic of-Structrues

第10章 结构动力计算基础 Dynamic of Structrues

第10章结构动力计算基础教学目标：了解动力计算自由度的判断，有阻尼振动和无阻尼振动的区别与联系。掌握刚度法和柔度法建立振动微分方程的基本原理及方法。熟练掌握两个自由度体系自由振动时的动力特性（自振频率、主振型）的计算。理解自由度体系在发生强迫振动时微分方程的建立方法以及和自由振动时的区别与联系

教学目标： 第 10 章 结构动力计算基础 „ 了解动力计算自由度的判断，有阻尼振动和无阻尼振 动的区别与联系。 „ 掌握刚度法和柔度法建立振动微分方程的基本原理及 方法。 „ 熟练掌握两个自由度体系自由振动时的动力特性（自 振频率、主振型）的计算。 „ 理解自由度体系在发生强迫振动时微分方程的建立方 法以及和自由振动时的区别与联系

第10章结构动力计算基础教学内容：综述10-110-2单自由度体系的自由振动10-3强迫振动10-4阻尼的影响10-5两个自由度体系的自由振动10-6两个自由度体系在简谐荷载下的强迫振动

10-1综述 10-2单自由度体系的自由振动 10-3强迫振动 10-4阻尼的影响 10-5两个自由度体系的自由振动 10-6两个自由度体系在简谐荷载下的强迫振动 教学内容： 第 10 章 结构动力计算基础

10-1概述1.动力计算1）动荷载的特点是荷载随时间而变化动荷载区别于静荷载的关键性特征是，由于荷载变化所引起的动力响应不可忽略，即惯性力（InertiaForce）影响不可忽略

1.动力计算 (1)动荷载的特点是荷载随时间而变化 动荷载区别于静荷载的关键性特征是，由于荷载变 化所引起的动力响应不可忽略，即惯性力(InertiaForce) 影响不可忽略。 10-1 概述

1.动力计算(2)动力计算的目的与结构静力计算相似，动力计算的任务主要是研究1结构在动力荷载作用下的各种反应，如变形、内力等，为结构设计提供依据>由于在动力荷载作用下结构反应的特征性质，动力计算将涉及结构的一系列动力特征如频率、周期、振型等的研究与计算

¾ 与结构静力计算相似，动力计算的任务主要是研究 结构在动力荷载作用下的各种反应，如变形、内力等， 为结构设计提供依据。 ¾ 由于在动力荷载作用下结构反应的特征性质，动力 计算将涉及结构的一系列动力特征如频率、周期、振 型等的研究与计算。 (2)动力计算的目的 1.动力计算

1.动力计算（3）动力计算主要方法动力计算的基本方法是以达伯原理（D'Alembert'sPrinciple)为理论依据的“动静法”，即在结构上施加“惯性力”，并将动力问题转化为静力问题来求解。因此，动力计算的基本方法是以静力分析方法为基础的。结构静力学是学好动力学的重要前提

¾ 动力计算的基本方法是以达伯原理(D’Alembert’s Principle)为理论依据的“动静法”，即在结构上施加 “惯性力”，并将动力问题转化为静力问题来求解。 ¾ 因此，动力计算的基本方法是以静力分析方法为基 础的。结构静力学是学好动力学的重要前提。 (3)动力计算主要方法 1.动力计算

2.学习结构动力学的重要意义结构动力设计计算的基础知识动力荷载作用下结构设计，城市建设环境评价（如轨道交通环境评价）等等。>工程防灾（抗风抗震）的重要先修内容

2.学习结构动力学的重要意义 ¾ 结构动力设计计算的基础知识 动力荷载作用下结构设计，城市建设环境评价（如轨 道交通环境评价）等等。 ¾ 工程防灾(抗风抗震)的重要先修内容

地震破坏

地震破坏

塔科马大桥风振破坏

塔科马大桥风振破坏

3.动荷载类型周期荷载Fp(t)简谐荷载一机械振动

¾ 周期荷载 简谐荷载—机械振动 FP (t) t 3.动荷载类型