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結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng).doc
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2021-08-23
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結(jié)構(gòu)專業(yè)資料
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結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng)
第四講 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng) 【內(nèi)容提要】 自由度體系周期、頻率計(jì)算,簡(jiǎn)諧荷載與突加荷載作用下簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系數(shù)、振幅與最 大動(dòng)內(nèi)力,阻尼對(duì)振動(dòng)的影響。
一、概念 (一)動(dòng)力荷載 荷載大小、方向和作用位置隨時(shí)間而改變。
按時(shí)間可分為周期荷載、沖擊荷載、突加恒載 和隨機(jī)荷載。
(二)動(dòng)力問(wèn)題的特征 結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下,其上質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生慣性力,抵抗變形還產(chǎn)生阻尼力,因此,結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 和位移成為時(shí)間的函數(shù)。
(三)動(dòng)力響應(yīng) 結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的動(dòng)內(nèi)力和動(dòng)位移,統(tǒng)稱為動(dòng)力響應(yīng)(動(dòng)力反應(yīng))。
它不僅與動(dòng)荷 載有關(guān),還與結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征(固有頻率、振型和阻尼)有關(guān)。
(四)動(dòng)力自由度 描述一個(gè)體系在振動(dòng)過(guò)程中全部質(zhì)點(diǎn)的位置所需要的獨(dú)立變量數(shù)目。
二、單自由度體系的振動(dòng)方程
1.按平衡條件建立振動(dòng)方程剛度法或圖6-4-2圖6-4-3據(jù)此可以作出振型圖. 【例題1】分析圖6-4-6(a)、(c)、(e)、(g)、(i)所示體系的自由度。
不計(jì)桿件的分布質(zhì)量。
圖6-4- 6(g)所示體系有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),桿件可發(fā)生彈性彎曲變形,質(zhì)點(diǎn)有豎向和水平的兩個(gè)位移分量 , 這兩個(gè)位移相互獨(dú)立,故有兩個(gè)自由度。
加支桿確定時(shí)如圖6-4-6(h)所示。
圖6-4- 6(i)所示體系有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)有豎向兩個(gè)位移分量和水平向一個(gè)位移分量,這三個(gè)位移 相互獨(dú)立, 故有三個(gè)自由度。
加支桿確定時(shí)如圖6-4-6(j)所示。
圖6-4-14
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