结构力学 结构的动力计算.ppt

第13章　结构的动力计算
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§13－1 动力计算的特点和动力自由度
一．动荷载及其分类
动荷载是指其大小、方向和作用位置随时间变化的荷载．由于荷载随时间变化较快，所产生的惯性力不容忽视。因此，考虑惯性力的影响是结构动力学的最主要特征。
静荷载只与作用位置有关，而动荷载是坐标和时间的函数。
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动荷载按其随时间的变化规律进行分类：
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二．结构动力计算的内容和特点
1. 动力计算的主要内容
第一类问题：反应问题
输入
（动荷载）
结构
（系统）
输出
（动力反应）
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第二类问题：参数（或系统）的识别
输入
（动荷载）
结构
（系统）
输出
（动力反应）
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第三类问题：荷载识别
输入
（动荷载）
结构
（系统）
输出
（动力反应）
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第四类问题：控制问题
输入
（动荷载）
结构
（系统）
输出
（动力反应）
控制系统
（装置、能量）
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2．结构动力计算的目的
研究结构在动荷载作用下的反应规律，找出动荷载作用下结构的最大动内力和最大动位移，为结构的动力可靠性设计提供依据。
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3．动力反应的特点
在动荷载作用下，结构的动力反应（动内力、动位移等）都随时间变化，它的除与动荷载的变化规律有关外，还与结构的固有特性（自振频率、振型和阻尼）有关。
不同的结构，如果它们具有相同的阻尼、频率和振型，则在相同的荷载下具有相同的反应。可见，结构的固有特性能确定动荷载下的反应，故称之为结构的动力特性。
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强迫振动 结构在动荷载作用下产生得振动。
研究强迫振动，可得到结构的动力反应。
三．自由振动和强迫振动
自由振动 结构在没有动荷载作用时，由 初速度、初位移所引起的振动。
研究结构的自由振动，可得到结构的自振频率、振型和阻尼参数。
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