Three dimensional static and dynamic analysis of structures

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出版者:Computers and Structures
作者:Edward L Wilson
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1999
价格:0
装帧:Unknown Binding
isbn号码:9780923907006
丛书系列:
图书标签:
  • 结构分析
  • 三维结构
  • 静态分析
  • 动态分析
  • 力学
  • 结构工程
  • 有限元
  • 数值方法
  • 结构力学
  • 工程结构
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具体描述

《结构静动态分析:理论与实践》 本书深入探讨了现代结构工程领域中至关重要的两个方面:结构在静态载荷下的行为以及在动态载荷作用下的响应。本书旨在为土木工程、机械工程、航空航天工程以及其他相关工程领域的学生、研究人员和工程师提供一套全面而深入的知识体系。 第一部分:结构静力分析 本部分首先从结构力学的基本原理出发,详细阐述了杆件、梁、桁架、框架以及连续梁等典型结构在承受静载荷时的受力特性和变形规律。我们将深入研究应力、应变、弹性模量、泊松比等基本概念,并重点介绍位移法、荷载法等经典的结构分析方法。 材料力学基础: 详细回顾了材料在拉伸、压缩、剪切和弯曲作用下的应力-应变关系,引入了屈服强度、抗拉强度、弹性模量等关键材料性能指标。我们将探讨线弹性、弹塑性行为,并介绍疲劳和断裂力学的基本概念。 结构的变形与刚度: 深入分析了结构构件的弯曲、剪切和扭转变形,并阐述了刚度在结构整体响应中的重要作用。我们将学习如何计算梁和框架的挠度,以及如何应用梁的挠曲线方程进行精确的位移预测。 静力平衡方程与约束: 强调了静力平衡方程在确定结构内力(轴力、剪力、弯矩、剪应力、剪切应力)中的核心地位。同时,本书也将详细讲解不同类型的结构约束(如固定端、铰接端、滚动支座)如何影响结构的自由度和力传递路径。 经典结构分析方法: 位移法(刚度法): 详细介绍了如何将结构离散化为节点和杆件,建立结构的整体刚度矩阵,并求解节点位移。我们将深入讲解单元刚度矩阵的推导,自由度划分,以及如何通过加载向量和边界条件求解结构响应。 荷载法(柔度法): 阐述了荷载法通过求解超静定结构中的多余力来获得结构的内力和位移。我们将学习如何选取基本体系,建立柔度矩阵,并求解超静定结构。 其他分析方法: 简要介绍力矩分配法、虚功原理、卡氏定理等经典方法,并阐述其在特定问题中的应用。 有限元方法(FEM)在静力分析中的应用: 本书将重点介绍有限元方法作为一种强大的数值分析工具。我们将详细讲解如何对复杂结构进行网格划分,建立单元方程,组装整体方程,并运用数值求解器获得高精度的结构响应,包括应力、应变和位移。还将探讨不同单元类型(如梁单元、平面应力单元、实体单元)的选择及其适用性。 荷载效应与组合: 详细分析了各种常见的静载荷类型,如恒载、活载、风载、雪载等,并介绍如何根据设计规范进行荷载组合,以评估结构在最不利工况下的安全性。 第二部分:结构动力分析 本部分将重点关注结构在动态载荷(如地震、风振、冲击、机械振动)作用下的响应。我们将引入振动力学的基本概念,并重点介绍如何进行结构的动力特性分析以及动力响应计算。 振动力学基础: 单自由度系统(SDOF): 从最简单的单自由度系统入手,详细阐述了质量、刚度和阻尼的概念,并推导了自由振动方程和强迫振动方程。我们将深入研究固有频率、阻尼比、振幅、相角等关键参数,并讲解共振现象及其危害。 多自由度系统(MDOF): 将单自由度系统的概念推广到多自由度系统,介绍质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的概念。我们将学习如何通过特征值问题计算结构的固有频率和振型,这是进行动力分析的基础。 阻尼模型: 详细介绍瑞利阻尼、库仑阻尼等常见的阻尼模型,以及它们在动力分析中的应用。 动力分析方法: 直接积分法: 详细介绍Newmark-β方法、Wilson-θ方法等直接积分方法,这些方法可以直接求解时域内的动力响应,适用于非线性动力分析。我们将详细讲解算法的步骤、稳定性和精度。 模态分析法: 阐述如何利用结构的固有频率和振型进行动力响应分析。我们将重点介绍模态叠加法,即通过将复杂动力响应分解为各个模态的响应之和来简化计算。 响应谱分析: 介绍基于地震响应谱或风致振动响应谱进行结构的动力分析方法,这是一种常用的工程简化方法,尤其适用于地震工程。 时程分析法: 阐述如何直接输入实测或模拟的动力荷载时程,计算结构在这些荷载作用下的动力响应。我们将讨论时间步长选择、截断误差以及结果的解释。 非线性动力分析: 讨论当结构响应超出弹性范围或材料特性发生变化时,需要采用非线性动力分析方法。我们将介绍几何非线性和材料非线性对结构动力响应的影响,以及相应的分析技术。 随机振动分析: 介绍在动力荷载具有随机性的情况下,如何进行随机振动分析,例如通过功率谱密度函数来描述荷载的特性,并计算结构的均方根响应。 动力放大效应与隔震减震技术: 讨论在动力作用下,结构响应可能出现的放大效应,并介绍隔震(如橡胶支座、摩擦摆支座)和减震(如阻尼器、质量调谐减震器)等先进技术在提升结构抗震性能和减小振动响应方面的应用。 计算机软件的应用: 强调在现代工程实践中,有限元分析软件(如ANSYS, ABAQUS, SAP2000等)在结构静动态分析中的核心作用。本书将提供关于如何使用这些软件进行模型建立、载荷施加、分析设置和结果后处理的指导。 本书通过结合扎实的理论基础、详实的工程实例和对先进计算工具的介绍,旨在帮助读者掌握结构静动态分析的核心技术,培养解决复杂工程问题的能力,从而为设计安全、经济、高效的工程结构奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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怀揣着对结构力学领域最新进展的好奇,我翻阅了这本《Three dimensional static and dynamic analysis of structures》。 我期望它能够成为我进行高级结构分析的得力助手,为我提供一套系统而深入的理论框架和实践指南。 在静态分析方面,我希望书中能够详细阐述如何在三维空间中准确地建模,以及如何处理复杂的边界条件和荷载组合。 我对那些关于应力集中、挠度预测以及结构整体稳定性分析的章节尤为感兴趣,期待作者能用清晰的语言和严谨的数学推导来解释这些概念。 在动态分析部分,我的期待则更加具体。 我想了解如何精确地捕捉结构的固有频率和振型,以及这些参数在抵抗地震、风振等动力荷载时扮演的角色。 如果书中能够提供一些关于如何进行模态分析、响应谱分析,甚至是时程分析的详细讲解,那就太棒了。 我也希望作者能够分享一些关于如何评估结构在动态作用下的疲劳寿命和动力响应的实用技巧。 能够掌握这些高级分析技术,将使我在面对复杂工程问题时,能够做出更科学、更准确的判断,从而设计出更安全、更经济、更具韧性的结构。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《Three dimensional static and dynamic analysis of structures》时,我脑海中浮现的是一幅幅宏伟的工程景象,以及其背后所蕴含的精妙计算。 我期待这本书能为我打开一扇通往更广阔结构工程世界的窗户,让我能够以一种全新的视角去审视那些曾经让我感到神秘莫测的复杂计算过程。 我希望作者能够在书中深入浅出地讲解那些复杂的三维模型是如何构建的,以及在静态分析中,如何考虑各种荷载条件对结构整体稳定性和局部强度的影响。 尤其是在动态分析的部分,我迫切地希望能够理解那些描述结构在时间和空间上如何响应外力的数学模型,以及它们是如何被应用于实际工程问题的求解中的。 那些关于结构在地震、风荷载或机器振动作用下会发生什么变化的章节,如果能提供清晰的图表和具体的计算步骤,那将是无价之宝。 我特别关注书中是否会涉及一些高级的数值模拟技术,比如如何有效地处理结构的大变形、材料的屈服失效等非线性问题。 能够掌握这些分析方法,无疑将极大地提升我在结构设计和评估方面的能力,让我能够更自信地面对各种极具挑战性的工程项目,并确保结构的安全性和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对结构工程原理充满探索欲的读者,我带着极高的期望打开了《Three dimensional static and dynamic analysis of structures》。 我希望这本书能够为我揭示三维结构在静态和动态作用下的复杂行为,并提供一套系统而精深的分析方法。 在静态分析的篇章里,我期待能够深入理解各种三维建模技术,以及如何精确地施加和求解不同类型的荷载,例如重力、风荷载和地震作用。 我希望能看到关于如何计算结构的应力、应变、位移,以及如何评估其稳定性的详细论述,特别是那些可能导致结构失效的关键因素。 当我进入动态分析的领域时,我的期待更是充满了对未知的好奇。 我希望能够掌握如何对结构的动力特性进行建模,例如计算其固有频率和阻尼比,并理解这些参数对结构在振动环境下的响应有什么影响。 那些关于如何运用各种动力分析方法,如模态分析、响应谱分析以及非线性时程分析来预测结构的行为的章节,对我来说无疑是知识的宝库。 我期待作者能够提供详尽的数学推导和清晰的算例,帮助我理解这些复杂理论的实际应用,从而提升我在结构设计和评估方面的专业能力。

评分☆☆☆☆☆

我满怀着对深入理解结构力学领域高级概念的渴望,翻开了这本《Three dimensional static and dynamic analysis of structures》。 我期望这本书能够成为我探索三维结构静态与动态行为奥秘的向导,为我提供一套严谨而实用的分析工具。 我希望能在这本书中找到关于如何构建和求解复杂三维结构模型的详尽指导,特别是在静态分析的部分,对于各种荷载工况下的应力、变形以及整体稳定性的评估,我希望能够获得清晰的数学推导和直观的图示解释。 在动态分析的领域,我的兴趣更为浓厚。 我渴望理解结构的动力特性,如固有频率、阻尼比以及振型,并学习如何将这些概念应用于分析结构在地震、风荷载等动态作用下的响应。 我期待书中能提供关于不同动力分析方法(例如模态分析、响应谱分析、以及非线性时程分析)的深入讲解,并辅以具体的工程案例,让我能够将理论知识转化为实际应用能力。 能够掌握这些高级分析技术,对我而言将是理解和解决复杂工程问题的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本《Three dimensional static and dynamic analysis of structures》无疑是一本重量级的著作,对于任何希望深入理解结构力学领域的高级概念的专业人士而言,它都可能是一次令人振奋的知识探索之旅。 我怀揣着极大的期待翻开了它,希望能够在这个三维世界的静态与动态分析的海洋中,寻找到更深层次的理论洞察和更实用的工程应用方法。 想象一下,在那些关于如何精确计算巨型桥梁在阵风下的摆动,或是高层建筑抵御地震时内部应力分布的章节里,作者是否能用严谨的数学语言和清晰的逻辑推理,带领我们一步步揭示隐藏在复杂现象背后的科学原理? 我渴望看到那些详尽的案例分析,它们能否将抽象的理论转化为可操作的工程实践,教会我们如何识别潜在的风险,又如何在设计中规避它们。 尤其是在动态分析的部分,我期待作者能够深入探讨不同类型的载荷(如冲击、振动)对结构产生的复杂影响,以及如何运用先进的数值方法(如有限元法)来模拟和预测这些行为。 此外,书中对于材料非线性和几何非线性效应的讨论,如果能辅以详尽的推导和直观的图示,那将是对我理解真实世界中结构行为的巨大提升。 这是一次挑战,也是一次学习的绝佳机会,我希望能在这本书中找到我需要的知识宝库。

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