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第一篇 单自由度体系结构模型1

第一章 无阻尼单自由度体系1

1.1 自由度1

1.2 无阻尼体系2

1.3 弹簧的并联或串联2

1.4 牛顿运动定律3

1.5 隔离体简图4

1.6 达朗贝尔原理5

1.7 运动微分方程的解6

1.8 频率与周期6

1.9 运动的振幅7

1.10 小结9

习题10

2.2 运动方程12

2.1 粘滞阻尼12

第二章 有阻尼单自由度体系12

2.3 临界阻尼体系13

2.4 过阻尼体系13

2.5 小阻尼体系13

2.6 对数衰减率15

2.7 小结17

习题17

第三章 简谐荷载作用下单自由度体系的反应19

3.1 无阻尼简谐激励19

3.2 有阻尼简谐激励20

3.3 共振时阻尼的计算25

3.4 带宽法（半功率）计算阻尼25

3.5 对支承运动的反应26

3.6 传给基础的力29

3.7 地震仪31

3.8 小结32

习题33

第四章 一般动力荷载作用下的反应35

4.1 冲击荷载和杜哈梅积分35

4.2 杜哈梅积分的数值计算——无阻尼体系39

4.3 杜哈梅积分的数值计算——有阻尼体系41

4.4 由直接积分求反应42

4.5 由直接积分求反应——程序246

4.6 对冲击激励的反应——程序348

4.7 小结51

习题52

第五章 付里叶分析和频域反应55

5.1 付里叶分析55

5.2 用付里叶级数表示的荷载作用下的反应55

5.3 分段线性函数的付里叶系数57

5.5 离散付里叶分析58

5.4 付里叶级数的指数形式58

5.6 快速付里叶变换60

5.7 频域反应——程序462

5.8 小结66

习题66

第六章 广义坐标和瑞利法68

6.1 虚功原理68

6.2 广义单自由度体系——刚体68

6.3 广义单自由度体系——分布弹性体70

6.4 瑞利法76

6.5 改进的瑞利法80

6.6 剪力墙82

6.7 小结84

习题84

7.1 非线性单自由度模型87

第七章 结构的非线性反应87

7.2 非线性运动方程的积分88

7.3 线性加速度逐步积分法89

7.4 弹塑性特性91

7.5 弹塑性单自由度体系的逐步求解法92

7.6 弹塑性特性的反应——程序594

7.7 小结96

习题97

第八章 反应谱99

8.1 反应谱绘制99

8.2 支座受激振的反应谱100

8.3 三联反应谱102

8.4 弹性设计反应谱103

8.5 非弹性体系的反应谱106

8.6 非弹性设计反应谱108

8.7 地震反应谱——程序6112

8.8 小结114

习题114

第二篇 结构剪切模型116

第九章 多层剪切结构116

9.1 剪切结构的刚度方程116

9.2 剪切结构的柔度方程118

9.3 刚度矩阵和柔度矩阵的关系118

9.4 剪切结构模型——程序7119

9.5 小结120

习题120

第十章 剪切结构的自由振动122

10.1 固有频率和标准振型122

10.2 标准振型的正交性125

10.3 自振频率和标准振型——程序8127

10.4 小结128

习题129

第十一章 剪切结构的强迫运动131

11.1 振型叠加法131

11.2 剪切结构对基底运动的反应135

11.3 由振型叠加求反应——程序9139

11.4 简谐力的激振140

11.5 简谐反应——程序10143

11.6 组合最大振型反应145

11.7 小结145

习题146

第十二章 剪切结构的有阻尼运动148

12.1 有阻尼剪切结构的方程148

12.2 有阻尼非耦合方程149

12.3 有阻尼非耦合的条件149

12.4 由振型阻尼比求绝对阻尼——程序11154

12.5 小结155

习题155

第十三章 动力矩阵的简化156

13.1 静力凝聚156

13.2 用于动力问题的静力凝聚158

13.3 动力凝聚164

13.4 改进的动力凝聚法169

13.5 动力问题的简化——程序12170

13.6 小结172

习题172

第三篇 离散多自由度体系结构框架模型174

第十四章 梁的动力分析174

14.1 梁段的静力特性174

14.2 体系的刚度矩阵177

14.3 集中质量的惯性特征179

14.4 一致质量的惯性特征180

14.6 外部荷载183

14.5 阻尼特性183

14.7 几何刚度184

14.8 运动方程186

14.9 单元节点力191

14.10 梁结构模型——程序13192

14.11 小结193

习题194

第十五章 平面框架的动力分析196

15.1 轴向效应的单元刚度矩阵196

15.2 轴向效应的单元质量矩阵197

15.3 坐标变换200

15.4 平面框架结构模型——程序14205

15.5 小结207

习题207

16.2 扭转效应209

第十六章 网格结构动力分析209

16.1 局部坐标系和整体坐标系209

16.3 网格单元的刚度矩阵210

16.4 网格单元的一致质量矩阵211

16.5 网格单元的集中质量矩阵211

16.6 坐标变换211

16.7 网格框架结构模型——程序15215

16.8 小结217

习题217

第十七章 三维框架结构219

17.1 单元刚度矩阵219

17.2 单元质量矩阵220

17.3 单元阻尼矩阵221

17.4 坐标变换221

17.6 动力反应225

17.5 运动微分方程225

17.7 结构的空间框架模型—程序16226

17.8 小结227

习题227

第十八章 桁架的动力分析229

18.1 平面桁架的刚度矩阵和质量矩阵229

18.2 坐标变换230

18.3 平面桁架结构模型——程序17233

18.4 空间桁架的刚度矩阵和质量矩阵235

18.5 空间桁架运动方程237

18.6 空间桁架结构模型——程序18237

18.7 小结239

习题239

19.1 增量的运动方程240

19.2 Wilson-θ法240

第十九章 多自由度体系的时程反应240

19.3 用Wilson-θ法求解线性系统的逐步求解算法242

19.4 用逐步积分求反应——程序19245

19.5 Ncwmark-β法246

19.6 框架结构的弹塑性特性247

19.7 构件的刚度矩阵247

19.8 构件的质量矩阵249

19.9 塑性铰的转动250

19.10 杆件延性比的计算250

19.11 小结251

习题251

第四篇 具有分布特性的结构模型253

第二十章 具有分布特性系统的动力分析253

20.1 均匀梁的弯曲振动253

20.2 自由振动运动方程的解254

20.3 均匀梁的自振频率和振型255

20.4 标准振型的正交条件261

20.5 梁的受迫振动262

20.6 梁的动应力265

20.7 小结266

习题267

第二十一章 连续体系的离散化269

21.1 有弯曲效应的动力矩阵269

21.2 有轴向效应的动力矩阵270

21.3 有扭转效应的动力矩阵272

21.4 有轴向力效应的梁的弯曲273

21.5 有弯曲效应的动力矩阵的幂级数展开275

21.6 有轴向和扭转效应的动力矩阵的幂级数展开276

21.7 有轴向力效应的动力矩阵的幂级数展开277

21.8 小结277

22.1 随机函数的统计描述278

第五篇 随机振动278

第二十二章 随机振动278

22.2 正态分布280

22.3 瑞利分布281

22.4 相关性282

22.5 付里叶变换283

22.6 频谱分析284

22.7 谱密度函数287

22.8 窄带与宽带随机过程288

22.9 随机激励反应290

22.10 小结294

习题295

第六篇 地震工程297

第二十三章 等效静侧向力法——《1985统一建筑规范》介绍297

23.1 地震地面运动297

23.2 等效侧向地震力298

23.4 水平扭矩303

23.3 侧向地震力的分布303

23.5 倾覆力矩和层间剪力304

23.6 层间侧移304

23.7 隔板力304

23.8 UBC-85规范——程序22307

23.9 设计过程312

23.10 小结314

习题314

第二十四章 等效静侧向力法——《1988统一建筑规范》介绍之一317

24.1 抗震设计方法317

24.2 静侧向力法317

24.4 层间剪力320

24.5 水平扭矩320

24.3 侧向力分布320

24.6 倾覆力矩321

24.7 层间侧移限制321

24.8 P-△效应321

24.9 隔板设计力322

24.10 等效静侧向力法——UBC-88程序23325

24.11 小结329

习题329

第二十五章 动力法——《1988统一建筑规范》介绍之二330

25.1 建筑物的地震振型反应330

25.2 总设计值334

25.3 动力法——UBC-88条例335

25.4 结果标定336

25.5 动侧向力法——UBC-88程序24339

25.6 小结343

附录344