《结构动力学》读书报告

专 业：桥梁与隧道工程 姓 名：喻江

学 号：121304040013 老 师：张子明

河海大学土木与交通学院 20xx年5月19日

<结构动力学>读书报告

《结构动力学》读书报告

(喻江)

(河海大学桥梁与隧道专业研究生)

1引 言

地震的地理分布受一定的地质条件控制，具有一定的规律性。地震大多分布在地壳不稳定的部位，如大陆板块和大洋板块的接触处及板块断裂破碎的地带。全球地震主要分布在两大区带上。一是环太平洋地震带，二是欧亚地震带。我国处在世界两大地震带之间，是一个地震活动较多且强烈的地区。我国地震主要分布在：（1）东南部的台湾和福建广东沿海；台湾省的强震密度和平均震级都占全国首位；（2）华北太行山沿线和京津唐地区；（3）青藏高原和四川、云南西部；（4）西北的新疆、甘肃和宁夏。

08以来，地震对我国的影响尤为显著，08年的汶川大地震、10年的玉树地震，和今年的芦山地震都对我们的生命及财产造成了严重的危害。地震中，房屋及建筑物的倒塌是造成人员伤亡的重要因素，因此对房屋及水工结构的抗震设计就显的尤为重要。在我国建国初期，水工混凝土结构抗震设计主要沿袭美国和前苏联采用的拟静力法。近50年来在对工程抗震的研究实践中，逐步形成了包括水库地震和场址地震动输入、各类水工混凝土结构主要是大坝的动力分析和模型试验、现场测振和强震观测、混凝土材料动态特性等一整套系统、全面的研究体系。并编纂了《水工建筑物抗震设计规范》，在水利水电工程的抗震设计中发挥了重要作用。做为一个从事工程力学的学习和研究者来说，结构动力学是非常有必要和值得深入研究的一门课程。

2 所学课程回顾

2.1 结构动力学概论

结构动力学研究结构在动荷载作用下的位移和内力的分析原理的计算方法。那么，学习结构动力学就应该了解结构动力学的任务、动力计算的特点、动力荷载的分类、动力分析的目的和方法。动力荷载或动荷载是指荷载的大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。按其是否具有随机性，可分为确定性和非确定性两类。在动力计算中，由于荷载和响应（动力荷载作用下的位移和内力统称为响应）均是时间的函数，另外，结构中内力不仅要平衡动力荷载，而且要平衡由结构变形加速度引起的惯性力。故结构的运动方程除了动力荷载F(t)和弹簧力Fs(t)之外，还要引入因其质量产生的惯性力Fi(t)和耗散能量的阻尼力Fd(t)有关。

…… …… 余下全文

结构动力学文献阅读读后感

马 森 桥梁与隧道工程 S201103062

将近一个学期的结构动力学课程很快就结束了，在这一个学期的时间里，我对于结构动力学这门课程有了一定的了解，虽说本课程与我所涉及的专业方向可能有些距离，但在一个学期的时间里，我还是感觉到学习好这门课程的重要性。

结构动力学主要是介绍任何给定类型的结构在承受任意动力荷载时应力和变位的分析方法，也就是说要把通常适用于静力荷载的标准结构分析方法加以推广，使之也可以适用于动力荷载。这个时候，静力荷载就可以看做动力荷载的一种特殊形式。在线性结构分析中，更为方便的是把静力荷载和动力荷载区分开来，分别计算每种荷载成分的反应，然后将两种结果累加，来得到总的反应。静力荷载对结构的影响很容易通过结构动力学得到，而动力学的荷载反应则需要通过对动力学的研究来得到，这就是学习这门课程的目的。因为我是桥梁专业的，所以下面我将通过对三篇文章的阅读具体看看结构动力学在桥梁研究中的应用。

1，《斜拉桥设计中拉索抗风问题研究综述》

本文重点研究的是斜拉桥的拉索设计理论，斜拉桥的抗风问题通过空间索面和流线型断面的设计已经基本得到解决，但是斜拉索的风致振动仍是至今未彻底解决的问题。

斜拉锁的风致振动主要是由于斜拉索自重小、柔度大、阻尼小等原因引起的，因此在风或支撑端运动的激励下，会发生强烈的横向运动，包括涡激共振、参数共振、裹冰拉索驰振等振动。在斜拉桥的设计过程中主要针对涡激共振、参数共振和风雨激振，在严寒地区还要考虑裹冰拉索驰振。

针对以上斜拉锁设计过程中容易存在的问题，主要通过以下四个方面来控制：空气动力学减震措施、辅助索措施、被动阻尼器、主动和半主动控制。空气动力学减震措施主要是通过改变斜拉索的外形，已达到对涡激共振、风雨激振以及由轴向流所引起振动的减震作用。辅助索措施是在斜拉索之间采用高强度钢丝绳或斜拉索连接形成网绳，从而减小索的有效长度提高拉索的固有频率，另外使拉索之间产生耦合作用。被动阻尼器是在拉索的适当部位安装各种形式的阻尼器，通过提高拉索的模态阻尼来耗散拉索的振动能量。半主动、主动控制方法目前在各国仍然处于探究阶段。斜拉索的风阻系数包括横桥向和顺桥向两个方向，分别的对应于来流垂直于和平行于拉索平

…… …… 余下全文

结构动力学论文

姓名：陈东        

班级：土木0901

学号：2009010572

学习完本门课程和结合自身所学专业，我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下：

一结构动力学及其研究内容：

  结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术，它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。

二 主要理论分析

（一）单自由度线性振动系统

动力自由度: 描述结构系统任意瞬时空间位置所需要的相互独立的几何参数。

单自由度系统：如果振动系统任意时刻的空间位置只需要一个几何参数表达,则称为单自由度系统。

系泊原理：（1）依靠缆的重力提供恢复力，缆形状为悬链线

         （2）依靠缆的弹性变形提供恢复力。

静系泊刚度：指系泊结构发生单位位移时，引起的缆索张力在运动方向的分量，或者说系泊力水平分量与结构位移之间的比值

系泊缆的无量纲恢复刚度曲线特性：

（1）对于单缆，当位移为负值时，恢复力很小；当位移由负变为正时，恢复力随位移变正而增加。

（2）对于一对缆系泊，恢复力关于纵坐标轴是反对称的，位移为正负两种情况时，恢具有硬弹簧特性。

无阻尼系统自由振动分析任务：得到系统的固有振动特性,包括得到系统的固有频率和固有振动形式。目的：避免共振，进行振动控制，计算振动响应需要固有频率和振型。

结构动力响应：结构体系在外力干扰作用下的振动位移及动内力

…… …… 余下全文

《结构动力学》

读书报告

                学院 

专业    

学号 

姓名          

指导老师    

2013 年 5月 28日

摘要：本书在介绍基本概念和基础理论的同时，也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握，也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系，重点突出，同时也着重介绍了在抗震中的应用。

1 概述

1.1结构动力学的发展及其研究内容：

结构动力学，作为一门课程也可称作振动力学，广泛地应用于工程领域的各个学科，诸如航天工程，航空工程，机械工程，能源工程，动力工程，交通工程，土木工程，工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科，结构动力学起源于经典牛顿力学，就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学，拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。

经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立，。但和弹性力学类似，理论体系虽早已建立，但由于数学求解上的异常困难，能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少，能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此，在很长一段时间内，动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用，人们依然习惯于在静力学的范畴内用静力学的方法来解决工程实际问题。

…… …… 余下全文

《结构动力学读书报告》

    转眼间这个学期就快结束了，庆幸的是跟着张老师学习完本门课程我受益颇多，在此就主要根据上课所用的河海大学出版社出版的《结构动力学》课本以及我的导师参与编写的清华大学出版社出版的《结构动力学》课本并结合自身所学专业，对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下，有什么不当之处还希望张老师批评指正：

1.结构动力学及其研究内容：

    结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术，它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。学习结构动力学就应该了解结构动力学的任务、动力计算的特点、动力荷载的分类、动力分析的目的和方法。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、自振频率和振型的实用计算、结构地震响应分析。最后，张老师还补充介绍了结构与水体的动力相互作用和结构与地基动力相互作用。

2.课程主要内容回望

    2.1 结构动力学概论

    本章首先介绍结构动力学计算的特点，动荷载与静荷载作用的区别，常见动力荷载的分类和结构动力学的研究目的、研究方法和任务。然后分别对考虑动力系统惯性力的动力自由度和阻尼力的形式进行讨论；最后介绍建立运动方程式的常用方法，即基于达朗贝尔原理的直接平衡法和基于虚位移原理的虚功法并对轴向力的影响进行简单讨论。

　　结构的质量是一连续的空间函数，因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程，只是对某些简单结构，这些方程才有可能直接求解。做法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型，在确定载荷后，导出模型的运动方程，然后选用合适的方法求解。将结构离散化的方法主要有以下三种：①集聚质量法②广义位移法③有限元法。建立运动方程式主要有达朗贝尔原理（直接平衡法）、虚位移原理（拉格朗日法），两者均可建立运动方程：

…… …… 余下全文

读书笔记

——读《结构动力学》

1.1  结构动力学计算的目的和特点

结构动力学主要研究在动荷载作用下结构的位移和内力（以后统称为动力反应）的计算原理和计算方法。

结构动力分析要解决的问题有：

地震作用下建筑结构、桥梁、大坝的振动；风荷载作用下大型桥梁、高层结构的震动；机器转动产生的不平衡力引起的大型机器基础的振动；车辆运行中由于路面不平顺引起的车辆振动及车辆引起的路面振动；爆炸荷载作用下防护工事的冲击动力反应等等，量大而面广。

结构动力破坏的特点是突发性、毁灭性、波及面大等。

结构动力分析的目的是确定动力荷载作用下的结构内力和变形；通过动力分析确定结构动力特性等。

结构动力学研究结构体系的动力特性及其在动力荷载作用下的动力反应分析原理和方法的一门理论和技术学科。该学科的目的在于为改善工程结构体系在动力环境中的安全性和可靠性提供坚实的理论基础。

结构动力计算的特点为：a.动力反应要计算全部时间点上的一系列解，比静力问题复杂且要消耗更多的计算时间。b.与静力问题相比，由于动力反应中结构的位移随时间迅速变化，从而产生惯性力，惯性力对结构的反应又产生重要影响。

结构动力学和静力学的本质区别为是否考虑惯性力的影响。结构产生动力反应的内因（本质因素）是惯性力。惯性力的出现使分析工作变得复杂，而对惯性力的了解和有效处理又可使复杂的动力问题分析得以简化。

在结构动力反应分析中，有时可通过对惯性力的假设而使动力计算大为简化，如在框架结构地震反应分析中常采用的层模型。

惯性力的产生是由结构的质量引起的，对结构中质量位置及其运动的描述是结构动力分析中的关键，这导致了结构动力学和结构静力学中对结构体系自由度定义的不同。

动力自由度（数目）：动力分析中为确定体系任一时刻全部质量的几何位置所需要的独立参数的数目。独立参数也称为体系的广义坐标，可以是位移、转角或其它广义量。

…… …… 余下全文

宁波大学研究生期末考试答题纸(答案必须写在答题纸上)

姓名:  王冠琼            学号：  1111083022        课程名称:  高等结构动力学                         

                                                           第 5  页， 共  5 页

…… …… 余下全文