Three dimensional static and dynamic analysis of structures pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Computers and Structures

作者:Edward L Wilson

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1999

價格:0

裝幀:Unknown Binding

isbn號碼:9780923907006

叢書系列:

圖書標籤:

• 結構分析
• 三維結構
• 靜態分析
• 動態分析
• 力學
• 結構工程
• 有限元
• 數值方法
• 結構力學
• 工程結構

《結構靜動態分析：理論與實踐》 本書深入探討瞭現代結構工程領域中至關重要的兩個方麵：結構在靜態載荷下的行為以及在動態載荷作用下的響應。本書旨在為土木工程、機械工程、航空航天工程以及其他相關工程領域的學生、研究人員和工程師提供一套全麵而深入的知識體係。 第一部分：結構靜力分析 本部分首先從結構力學的基本原理齣發，詳細闡述瞭杆件、梁、桁架、框架以及連續梁等典型結構在承受靜載荷時的受力特性和變形規律。我們將深入研究應力、應變、彈性模量、泊鬆比等基本概念，並重點介紹位移法、荷載法等經典的結構分析方法。 材料力學基礎： 詳細迴顧瞭材料在拉伸、壓縮、剪切和彎麯作用下的應力-應變關係，引入瞭屈服強度、抗拉強度、彈性模量等關鍵材料性能指標。我們將探討綫彈性、彈塑性行為，並介紹疲勞和斷裂力學的基本概念。 結構的變形與剛度： 深入分析瞭結構構件的彎麯、剪切和扭轉變形，並闡述瞭剛度在結構整體響應中的重要作用。我們將學習如何計算梁和框架的撓度，以及如何應用梁的撓麯綫方程進行精確的位移預測。 靜力平衡方程與約束： 強調瞭靜力平衡方程在確定結構內力（軸力、剪力、彎矩、剪應力、剪切應力）中的核心地位。同時，本書也將詳細講解不同類型的結構約束（如固定端、鉸接端、滾動支座）如何影響結構的自由度和力傳遞路徑。 經典結構分析方法： 位移法（剛度法）： 詳細介紹瞭如何將結構離散化為節點和杆件，建立結構的整體剛度矩陣，並求解節點位移。我們將深入講解單元剛度矩陣的推導，自由度劃分，以及如何通過加載嚮量和邊界條件求解結構響應。 荷載法（柔度法）： 闡述瞭荷載法通過求解超靜定結構中的多餘力來獲得結構的內力和位移。我們將學習如何選取基本體係，建立柔度矩陣，並求解超靜定結構。 其他分析方法： 簡要介紹力矩分配法、虛功原理、卡氏定理等經典方法，並闡述其在特定問題中的應用。 有限元方法（FEM）在靜力分析中的應用： 本書將重點介紹有限元方法作為一種強大的數值分析工具。我們將詳細講解如何對復雜結構進行網格劃分，建立單元方程，組裝整體方程，並運用數值求解器獲得高精度的結構響應，包括應力、應變和位移。還將探討不同單元類型（如梁單元、平麵應力單元、實體單元）的選擇及其適用性。 荷載效應與組閤： 詳細分析瞭各種常見的靜載荷類型，如恒載、活載、風載、雪載等，並介紹如何根據設計規範進行荷載組閤，以評估結構在最不利工況下的安全性。 第二部分：結構動力分析 本部分將重點關注結構在動態載荷（如地震、風振、衝擊、機械振動）作用下的響應。我們將引入振動力學的基本概念，並重點介紹如何進行結構的動力特性分析以及動力響應計算。 振動力學基礎： 單自由度係統（SDOF）： 從最簡單的單自由度係統入手，詳細闡述瞭質量、剛度和阻尼的概念，並推導瞭自由振動方程和強迫振動方程。我們將深入研究固有頻率、阻尼比、振幅、相角等關鍵參數，並講解共振現象及其危害。 多自由度係統（MDOF）： 將單自由度係統的概念推廣到多自由度係統，介紹質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣的概念。我們將學習如何通過特徵值問題計算結構的固有頻率和振型，這是進行動力分析的基礎。 阻尼模型： 詳細介紹瑞利阻尼、庫侖阻尼等常見的阻尼模型，以及它們在動力分析中的應用。 動力分析方法： 直接積分法： 詳細介紹Newmark-β方法、Wilson-θ方法等直接積分方法，這些方法可以直接求解時域內的動力響應，適用於非綫性動力分析。我們將詳細講解算法的步驟、穩定性和精度。 模態分析法： 闡述如何利用結構的固有頻率和振型進行動力響應分析。我們將重點介紹模態疊加法，即通過將復雜動力響應分解為各個模態的響應之和來簡化計算。 響應譜分析： 介紹基於地震響應譜或風緻振動響應譜進行結構的動力分析方法，這是一種常用的工程簡化方法，尤其適用於地震工程。 時程分析法： 闡述如何直接輸入實測或模擬的動力荷載時程，計算結構在這些荷載作用下的動力響應。我們將討論時間步長選擇、截斷誤差以及結果的解釋。 非綫性動力分析： 討論當結構響應超齣彈性範圍或材料特性發生變化時，需要采用非綫性動力分析方法。我們將介紹幾何非綫性和材料非綫性對結構動力響應的影響，以及相應的分析技術。 隨機振動分析： 介紹在動力荷載具有隨機性的情況下，如何進行隨機振動分析，例如通過功率譜密度函數來描述荷載的特性，並計算結構的均方根響應。 動力放大效應與隔震減震技術： 討論在動力作用下，結構響應可能齣現的放大效應，並介紹隔震（如橡膠支座、摩擦擺支座）和減震（如阻尼器、質量調諧減震器）等先進技術在提升結構抗震性能和減小振動響應方麵的應用。 計算機軟件的應用： 強調在現代工程實踐中，有限元分析軟件（如ANSYS, ABAQUS, SAP2000等）在結構靜動態分析中的核心作用。本書將提供關於如何使用這些軟件進行模型建立、載荷施加、分析設置和結果後處理的指導。 本書通過結閤紮實的理論基礎、詳實的工程實例和對先進計算工具的介紹，旨在幫助讀者掌握結構靜動態分析的核心技術，培養解決復雜工程問題的能力，從而為設計安全、經濟、高效的工程結構奠定堅實的基礎。

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