建筑结构振动计算续编 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

作者:郭长城

出品人:

页数:398 页

译者:

出版时间:1992年03月

价格:7.85

装帧:平装

isbn号码:9787112014743

丛书系列:

图书标签:

• 结构振动
• 振动计算
• 建筑工程
• 结构工程
• 土木工程
• 工程振动
• 计算方法
• 结构动力学
• 抗震设计
• 平装本

《建筑结构动力学进展》 内容简介 本书旨在深入探讨建筑结构在动力荷载作用下的响应与行为，为结构工程师、研究学者以及对建筑结构抗震性能感兴趣的读者提供一套全面而深入的理论框架和实践指导。全书围绕建筑结构动力学的核心概念，从基础理论到前沿应用，层层递进，力求构建一个清晰、严谨的知识体系。 第一部分：动力学基础与模型建立 本部分是整个著作的基石，旨在回顾并深化读者对结构动力学基本原理的理解。我们将从机械振动的基本概念入手，例如自由振动、受迫振动、阻尼振动等，详细阐述其数学描述和物理意义。对于单自由度体系，我们将详细推导其运动方程，并深入分析不同阻尼比（包括无阻尼、粘滞阻尼、库仑阻尼等）对系统响应的影响。频率响应函数、传递函数等重要概念将得到清晰的讲解，为后续复杂模型的分析奠定基础。 随后，我们将视角转向多自由度体系。通过质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的引入，我们得以建立描述复杂结构整体动力行为的数学模型。模态分析作为多自由度体系动力分析的核心方法，将得到详尽的阐述。包括特征值问题的求解、模态振型的解释、模态质量和模态刚度的计算等。我们还将讨论不同数值求解方法（如子空间迭代法、Lanczos法等）的优缺点，帮助读者选择最适合实际工程的计算策略。 模型修正与参数辨识是动力学分析中不可或缺的一环。本部分将介绍如何利用试验数据（如振动测量数据）对理论模型进行修正，以提高模型与实际结构行为的吻合度。我们将探讨有限元模型更新技术，包括基于振动特性的更新方法和基于动力响应的更新方法。参数辨识的目标是识别出结构动力学模型中的未知参数，例如等效质量、等效刚度和等效阻尼等，并介绍常用的辨识算法，如最小二乘法、最大似然法等。 第二部分：动力荷载与响应分析 荷载的精确描述是进行动力响应分析的前提。本部分将重点关注建筑结构可能承受的各种动力荷载，并探讨其数学建模方法。地震动是建筑结构最主要的动力荷载之一，我们将深入分析地震波的形成机制、传播规律以及地震动记录的特性。烈度、峰值加速度、反应谱等地震动参数的意义和应用将得到详细阐述。人工地震波的生成技术，包括基于功率谱密度和基于时程模拟的方法，也将进行介绍，为抗震设计提供输入。 除了地震动，风荷载也是影响高层及超高层建筑结构动力响应的重要因素。本部分将分析风的特性，如湍流、阵风效应等，并介绍风荷载的统计模型和时程模拟方法。结构的颤振、涡激振动等风致振动现象将得到剖析，并提供相应的预测与控制思路。 其他类型的动力荷载，如爆炸冲击波、交通振动、机械设备振动等，也将作为专题进行讨论。我们将分析这些荷载的特点，并介绍相应的分析方法。 在荷载模型建立的基础上，本部分将深入探讨结构的动力响应分析方法。我们将详细讲解时间域分析和频率域分析的原理与应用。对于时程分析，我们将重点介绍数值积分方法，如中心差分法、Newmark-β法等，并分析其精度和稳定性。响应谱分析作为一种简化的抗震分析方法，其理论基础、计算步骤以及适用范围将得到清晰的阐释。 模态分解响应分析（Mode Decomposition Response Analysis）将作为一种重要的动力响应分析技术进行介绍。通过将结构的整体动力响应分解为各阶模态响应的叠加，我们可以更清晰地理解结构的动力行为。这种方法在分析复杂结构和大跨度结构时尤为有效。 第三部分：减隔震技术与控制策略 面对日益严峻的地震和风灾挑战，减隔震技术已成为保障建筑结构安全的重要手段。本部分将系统介绍各种主流的减隔震装置及其工作原理。 隔震支座是应用最广泛的隔震装置之一，我们将重点介绍橡胶隔震支座（如普通橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座）和滑移隔震支座。通过对其力学性能、阻尼性能以及在地震响应中的作用进行详细分析，读者将能够理解不同类型隔震支座的优劣和适用范围。 消能减震技术旨在通过引入耗能构件，在结构振动时将振动能量转化为热能等形式耗散掉，从而减小结构的振动幅度和损伤。本部分将介绍不同类型的消能器，包括阻尼器（如粘滞阻尼器、摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器）和耗能支撑。我们将深入分析其耗能机制、力学模型以及在结构中的布置策略。 基础隔震和上部结构消能相结合的混合减隔震体系也将作为前沿技术进行介绍。我们将分析不同减隔震技术的组合效应，以及如何根据结构的特点和场地条件设计最优的减隔震方案。 此外，主动控制和半主动控制技术作为新兴的结构振动控制方法，也将得到初步的介绍。我们将探讨这些控制系统的工作原理，以及其在未来结构动力学发展中的潜力。 第四部分：工程应用与案例研究 理论知识需要与实际工程紧密结合。本部分将通过一系列典型的工程案例，展示如何将前述的理论方法应用于实际建筑结构的设计与分析。 我们将选取不同类型和规模的建筑结构，如高层建筑、大跨度桥梁、体育场馆等，分析其在动力荷载作用下的动力特性和响应。针对具体的工程项目，我们将详细介绍其动力荷载的确定、结构动力分析的流程、减隔震装置的选择与设计，以及最终的性能评估。 通过对实际工程案例的深入剖析，读者将能够更直观地理解结构动力学理论的实际应用价值，并掌握在工程实践中解决复杂动力问题的方法。案例研究将涵盖不同国家和地区的工程实践，展示国际上在建筑结构动力学领域的最新进展和成熟经验。 第五部分：前沿研究与发展趋势 建筑结构动力学领域的研究日新月异，本部分将聚焦于当前的研究热点和未来的发展趋势。 我们关注的议题包括： 高精度动力分析方法： 随着计算能力的提升，更高精度的动力分析模型和算法正在不断涌现，例如基于多尺度方法的动力分析、考虑非线性行为的动力分析等。 智能结构与自适应控制： 发展能够实时感知外部激励并进行自适应调整的智能结构，以及更先进的主动和半主动控制策略。 可靠度与韧性分析： 建立更完善的结构可靠度分析框架，以及评估结构在极端事件后的恢复能力的韧性分析。 多灾种耦合作用分析： 关注地震、风、海啸等多种灾害耦合作用下的结构动力响应，以及相应的防护对策。 大数据与人工智能在结构动力学中的应用： 探讨如何利用大数据技术和人工智能算法，实现结构的健康监测、损伤诊断、性能预测和智能化设计。 本部分旨在激发读者对建筑结构动力学前沿研究的兴趣，鼓励他们参与到这一充满活力的学科领域中来，共同推动建筑结构安全与可持续发展。 结语 《建筑结构动力学进展》力求成为一本集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的著作。我们希望本书能够帮助读者建立扎实的结构动力学理论基础，掌握分析与设计复杂动力问题的工具，并激发对结构工程未来发展的思考。通过对建筑结构动力学更深刻的理解和更精密的控制，我们能够建造更安全、更可靠、更具韧性的未来城市。

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这本书的封面设计简洁大气，黑底白字，那种经典理工科教材的风格，一下子就把人拉回了严谨的学术氛围里。我之前对结构动力学一直抱有敬畏之心，觉得那套公式和理论太抽象了，但翻开这本续篇，才发现它在试图构建一座理论与实践之间的桥梁。开篇对基本原理的回顾非常扎实，作者并没有因为是“续编”就省略基础，而是用更精炼的语言重新梳理了一遍，这对于我这种需要温习的老读者来说简直是福音。接着，章节深入到更复杂的问题，比如非线性系统的响应分析，那部分内容我看了好几遍，作者在推导过程中展现出的逻辑清晰度令人佩服。尤其是关于阻尼模型的讨论，不再局限于简单的粘滞阻尼，而是引入了更贴近实际工程的材料阻尼和结构阻尼的建模方法，这让我想起了前阵子在现场遇到的一些钢结构疲劳问题，感觉这本书或许能提供新的思路。唯一有点遗憾的是，某些复杂的数值计算步骤，如果能配上更详细的算例图示，或许能帮助初学者更快上手。总体来说，这是一本既能满足进阶研究需求，又对有一定基础的工程师保持友好的优秀著作。

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坦白说，我抱着极高的期望拿到这本续编，因为上一本在我书架上已经快被翻烂了。这次的阅读体验，我最大的感受是“升级感”。如果说第一册是奠定理论基石，那么这本续编则真正聚焦于“计算”的精细化和工程化。书中对于有限元方法在振动分析中的应用进行了深入探讨，特别是关于单元选择和网格划分对计算结果敏感性的分析，这在实际工程模拟中太有价值了。我记得有一次为一个超高层建筑进行风振计算，不同单元在拐角处的应力集中问题一直困扰着我们团队，书中关于高频模态提取和吸收边界处理的讨论，直接点醒了我——很多时候问题不在于荷载，而在于我们对边界条件的离散化处理不够精细。此外，作者还花了相当的篇幅讨论了结构健康监测（SHM）中的逆问题——即如何从实测数据反演系统的损伤状态，这部分内容极具前瞻性，展示了结构动力学理论如何与现代信息技术融合。这本书的专业性毋庸置疑，它已经超越了传统的教科书范畴，更像是一本高级研究人员的案头参考手册。

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这本书的排版和印刷质量着实让人眼前一亮，纸张厚实，油墨均匀，这对于经常需要翻阅和标记重点的学习资料来说至关重要。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的循序渐进的方式。例如，在处理多自由度系统的模态分析时，作者没有直接给出最终矩阵方程，而是通过对一个两自由度简单系统的详细展开，逐步过渡到更高维度的系统，这种教学设计充分考虑到了读者的认知负荷。其中对振型正交性的阐述，配上清晰的数学推导，让我对模态解耦的物理意义有了更深层次的理解，之前总觉得模态分析是个黑箱操作，现在感觉自己终于摸到了门道。再往后，关于地震动输入和场地效应的章节，引用了国内外最新的规范和研究成果，体现了作者紧跟学术前沿的态度。我尤其关注了书中关于随机振动理论的应用部分，作者巧妙地将傅里叶变换和功率谱密度联系起来，展示了如何用概率论的方法来预测结构在长期荷载下的可靠性。这本书的理论深度是毋庸置疑的，但行文风格却出奇地克制和严谨，没有冗余的形容词，每一个公式、每一个论断都直击核心，非常适合需要效率的专业人士。

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作为一本续篇，这本书成功地将我们从宏观的、线性的振动理论带入了微观的、非线性的、与实际工况紧密耦合的计算领域。关于结构-土壤耦合振动的章节，是我认为全书的亮点之一。作者没有停留在传统的弹簧-质量块模型上，而是深入探讨了边界元法在处理无限域问题时的优势与局限性，这对于大型地下结构或地基处理项目的分析至关重要。我感觉自己仿佛在参与一次高级研讨会，作者将那些晦涩难懂的专业术语，通过精妙的数学模型一一拆解，使复杂的相互作用变得可以量化和预测。书中对模态阻尼的识别技术，如频响函数法和半功率带宽法，也进行了详尽的对比分析，并指出了各自在识别高阻尼结构或密集模态系统时的局限性，这种客观公正的评价极大地提升了本书的可信度。这本书的价值在于，它不仅告诉你“如何计算”，更深层次地告诉你“为什么这样计算”以及“在什么情况下需要换一种计算方法”，这种对计算哲学层面的探讨，是衡量一本顶尖专业书籍的重要标准。

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这本书的阅读过程，对我来说更像是一场与作者进行的高质量学术对话。作者的叙事方式非常独特，他似乎深知结构工程师在实际工作中会遇到的陷阱和误区，总能在关键时刻给出“一语道破天机”的提示。比如在介绍时间步长的选取原则时，他不仅给出了严格的数学条件，还结合算例说明了如果步长过大可能导致数值积分发散的物理后果，这种结合了理论严谨性和工程经验的讲述，是很多纯理论著作所欠缺的。我尤其欣赏作者对“工程简化”与“计算精度”之间平衡的探讨。在一个关于塔架结构非线性屈曲分析的章节里，他详细对比了Ritz法和能量法在收敛速度上的差异，并给出了在不同几何参数下如何做出取舍的建议。这本书的难度系数不低，需要读者具备扎实的微分方程和线性代数基础，但一旦掌握，会感觉视野豁然开朗。它不是一本能让人轻松读完的书，更像是一本需要反复咀嚼、时常翻阅的工具书，每一次重读都会有新的领悟。

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