結(jié)構(gòu)動力學(xué):理論及其在地震工程中的應(yīng)用(第4版 翻譯版)
定 價:85 元
叢書名:海外力學(xué)學(xué)科優(yōu)秀教材
- 作者:Anil,K.Chopra著,謝禮立,呂大剛等譯
- 出版時間:2016/9/1
- ISBN:9787040459906
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:O342
- 頁碼:748
- 紙張:膠版紙
- 版次:4
- 開本:16開
《結(jié)構(gòu)動力學(xué):理論及其在地震工程中的應(yīng)用(第4版 翻譯版)》對結(jié)構(gòu)動力學(xué)的基本知識、基礎(chǔ)理論給予了系統(tǒng)、全面的闡述,在系統(tǒng)介紹基本理論知識的同時,密切結(jié)合地震工程的實踐,對理論研究和工程應(yīng)用,乃至抗震設(shè)計規(guī)范中的一些重要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題都給予了重點介紹,充分體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的風(fēng)格。
本書是經(jīng)典著作《結(jié)構(gòu)動力學(xué):理論及其在地震工程中的應(yīng)用》(第4版)的翻譯版。由哈爾濱工業(yè)大學(xué)謝禮立院士及多位教授翻譯而成。
本書著者AnilK.Chopra教授是當(dāng)今結(jié)構(gòu)動力學(xué)和地震工程學(xué)的一位大師,本書在第2版的基礎(chǔ)上補(bǔ)充新的研究成果之后修訂而成的。其中有Chopra教授自己的創(chuàng)造性貢獻(xiàn),更有經(jīng)他匯總了的世界上其他學(xué)者的重要貢獻(xiàn)。本書可以說是當(dāng)今結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面的一本經(jīng)典著作。
本書對結(jié)構(gòu)動力學(xué)的基本知識、基礎(chǔ)理論給予了系統(tǒng)、全面的闡述,在系統(tǒng)介紹基本理論知識的同時,密切結(jié)合地震工程的實踐,對理論研究和工程應(yīng)用,乃至抗震設(shè)計規(guī)范中的一些重要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題都給予了重點介紹,充分體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的風(fēng)格。
宗旨和目的
這本有關(guān)結(jié)構(gòu)動力學(xué)的書是想作為土木工程專業(yè)的教科書,它包含結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論及其在結(jié)構(gòu)的地震分析、反應(yīng)、設(shè)計和評估中的應(yīng)用等許多內(nèi)容。為了適應(yīng)初學(xué)者,我們假設(shè)讀者沒有結(jié)構(gòu)動力學(xué)的預(yù)備知識。書中介紹的內(nèi)容足夠詳細(xì),并且通過仔細(xì)的交互引證使之形成整體,從而使本書特別適合于自學(xué)。本書的這個特點,再加上在內(nèi)容選擇上充分考慮實際應(yīng)用,應(yīng)該會使職業(yè)工程師們,特別是地震易發(fā)國家中從事結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計的工程師們對本書產(chǎn)生興趣。
由于許多學(xué)生和職業(yè)工程師覺得這個科目難學(xué),所以在寫作本書的過程中,我們把重點放在了使結(jié)構(gòu)動力學(xué)易于被學(xué)生和職業(yè)工程師學(xué)習(xí)。為達(dá)此目的,書中的內(nèi)容圍繞以下幾個特點進(jìn)行組織:使每一部分的數(shù)學(xué)推導(dǎo)盡可能地簡單;對分析方法進(jìn)行總結(jié)以強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵的分析步驟,方便讀者按照步驟操作應(yīng)用;這些方法用120多個給出了詳細(xì)解答的例題進(jìn)行說明,其中包括許多綜合性的和實際的例題,從中強(qiáng)調(diào)了結(jié)果的物理解釋;精心設(shè)計了大約500幅插圖,它們對教學(xué)是有效的,其中很多插圖涉及大量的結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的計算機(jī)模擬。為了將內(nèi)容與真實世界相聯(lián)系,本書包括了結(jié)構(gòu)的照片和地震時記錄的結(jié)構(gòu)運動。
下面幾個目的激發(fā)了本書的準(zhǔn)備工作:
·把所研究結(jié)構(gòu)的理想化模型與真實結(jié)構(gòu)的特性聯(lián)系起來。
·以強(qiáng)調(diào)分析方法物理內(nèi)涵的方式介紹結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)理論。
·通過實際應(yīng)用所產(chǎn)生的問題,來說明理論在解題過程中的運用。
·運用理論的結(jié)果來解釋結(jié)構(gòu)對各種動力激勵的反應(yīng),重點是結(jié)構(gòu)對地震激勵的反應(yīng)。
·應(yīng)用結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論進(jìn)行參數(shù)研究,以揭示在多層建筑地震反應(yīng)、設(shè)計與評估中的一些基本問題。
本書的這種組織和表達(dá)方式應(yīng)有助于讀者更深入地理解這門學(xué)科的內(nèi)容,從而滿懷信心地運用結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論來處理實際問題,特別是在結(jié)構(gòu)的地震分析、設(shè)計和評估中的實際問題,這樣就縮小了理論與實踐之間的距離。
本書的發(fā)展過程
自從1995年首次出版以來,本書已經(jīng)通過幾種方式進(jìn)行了修訂和擴(kuò)編,產(chǎn)生了第2版(2001年)和第3版(2007年)。由于地震斷層附近地面運動記錄數(shù)目逐步增加,促使我們對第6章進(jìn)行了擴(kuò)充,以識別近斷層地面運動的特殊性質(zhì),并將其與通常的遠(yuǎn)場地面運動進(jìn)行比較。由于對橋梁抗震性能的興趣逐漸增加,有幾章增加了橋梁動力學(xué)及其地震反應(yīng)的例題。為了適應(yīng)對適合于基于性能的地震工程(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)的簡化動力分析方法所增長的需求,對第7章進(jìn)行了擴(kuò)充,提供了對地震引起的非彈性體系和彈性體系變形的全面討論,展示了非彈性設(shè)計譜在結(jié)構(gòu)的允許延性設(shè)計、基于位移的設(shè)計和既有結(jié)構(gòu)抗震評估方面的應(yīng)用。第19章(現(xiàn)在是第20章)全部重寫,以吸收1990年以后在非彈性建筑物地震分析和反應(yīng)方面的進(jìn)展。第21章(現(xiàn)在是第22章)原來僅限于三部建筑規(guī)范——美國規(guī)范、加拿大規(guī)范和墨西哥規(guī)范,對其進(jìn)行了擴(kuò)充,以包含歐洲規(guī)范。受到結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域采用基于性能的指南評估既有建筑物的驅(qū)動,增加了第22章(現(xiàn)在是第23章)。
應(yīng)讀者的要求,收入了動力分析的頻域方法,但是作為附錄給出而不是貫穿于書中。此決定源于我的目標(biāo):保持每一部分的數(shù)學(xué)推導(dǎo)盡可能地簡單,從而使結(jié)構(gòu)動力學(xué)易于為學(xué)生和職業(yè)工程師理解。
謝禮立(1938年3月10日-):地震與防災(zāi)工程專家,中國工程院院士。1938年3月出生于上海市。1960年畢業(yè)于天津大學(xué)土木系;現(xiàn)任中國地震局工程力學(xué)研究所名譽(yù)所長、研究員、博士生導(dǎo)師和哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院教授;中國地震工程聯(lián)合會會長,國際地震工程學(xué)會副主席。
前輔文
第Ⅰ篇 單自由度體系
第1章 運動方程、問題表述和求解方法
§1.1 簡單結(jié)構(gòu)
§1.2 單自由度體系
§1.3 力-位移關(guān)系
§1.4 阻尼力
§1.5 運動方程:外力
§1.6 質(zhì)量-彈簧-阻尼器系統(tǒng)
§1.7 運動方程:地震激勵
§1.8 問題表述與單元力
§1.9 靜力和動力反應(yīng)的聯(lián)合
§1.10 微分方程的求解方法
§1.11 單自由度體系的學(xué)習(xí):內(nèi)容的安排
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附錄1 彎曲單元的剛度系數(shù)
習(xí)題
第2章 自由振動
§2.1 無阻尼自由振動
§2.2 粘滯阻尼自由振動
§2.3 自由振動中的能量
§2.4 庫侖阻尼自由振動
習(xí)題
第3章 對諧振激勵和周期激勵的反應(yīng)
第一部分:粘滯阻尼體系:基本結(jié)果
§3.1 無阻尼體系的諧振動
§3.2 具有粘滯阻尼的諧振動
第二部分:粘滯阻尼體系:應(yīng)用
§3.3 對激振器的反應(yīng)
§3.4 根據(jù)諧振試驗確定固有頻率和阻尼
§3.5 力的傳遞與隔振
§3.6 對地面運動的反應(yīng)與隔振
§3.7 振動測量儀器
§3.8 粘滯阻尼耗散的能量
§3.9 等效粘滯阻尼
第三部分:非粘滯阻尼體系
§3.10 具有率無關(guān)阻尼的諧振動
§3.11 具有庫侖摩擦的諧振動
第四部分:對周期激勵的反應(yīng)
§3.12 Fourier級數(shù)表示
§3.13 對周期力的反應(yīng)
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附錄3 四坐標(biāo)對數(shù)圖紙
習(xí)題
第4章 對任意激勵、階躍激勵和脈沖激勵的反應(yīng)
第一部分:對任意時變力的反應(yīng)
§4.1 對單位脈沖的反應(yīng)
§4.2 對任意激勵的反應(yīng)
第二部分:對階躍力和斜坡力的反應(yīng)
§4.3 階躍力
§4.4 斜坡力或線性遞增力
§4.5 具有有限上升時間的階躍力
第三部分:對脈沖激勵的反應(yīng)
§4.6 求解方法
§4.7 矩形脈沖力
§4.8 半周正弦脈沖力
§4.9 對稱三角形脈沖力
§4.10 脈沖形狀的影響和對短脈沖的近似分析
§4.11 粘滯阻尼的影響
§4.12 對地面運動的反應(yīng)
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習(xí)題
第5章 動力反應(yīng)的數(shù)值計算
§5.1 時間步進(jìn)法
§5.2 基于激勵插值的方法
§5.3 中心差分法
§5.4 NEWMARK法
§5.5 穩(wěn)定性與計算誤差
§5.6 非線性反應(yīng)分析:中心差分法
§5.7 非線性反應(yīng)分析:NEWMARK法
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習(xí)題
第6章 線性體系的地震反應(yīng)
§6.1 地震激勵
§6.2 運動方程
§6.3 反應(yīng)量
§6.4 反應(yīng)時程
§6.5 反應(yīng)譜的概念
§6.6 位移反應(yīng)譜、偽速度反應(yīng)譜和偽加速度反應(yīng)譜
§6.7 根據(jù)反應(yīng)譜確定結(jié)構(gòu)峰值反應(yīng)
§6.8 反應(yīng)譜的特征
§6.9 彈性設(shè)計譜
§6.10 設(shè)計譜與反應(yīng)譜的比較
§6.11 設(shè)計譜與反應(yīng)譜之間的區(qū)別
§6.12 速度反應(yīng)譜和加速度反應(yīng)譜
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附錄6 1940年El Centro地面運動
習(xí)題
第7章 非彈性體系的地震反應(yīng)
§7.1 力-變形關(guān)系
§7.2 標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度折減系數(shù)和延性系數(shù)
§7.3 運動方程和控制參數(shù)
§7.4 屈服的影響
§7.5 屈服位移反應(yīng)譜和屈服強(qiáng)度反應(yīng)譜
§7.6 根據(jù)反應(yīng)譜確定屈服強(qiáng)度和位移
§7.7 屈服強(qiáng)度-延性關(guān)系
§7.8 屈服和阻尼的相對影響
§7.9 耗散的能量
§7.10 附加的耗能裝置
§7.11 非彈性設(shè)計譜
§7.12 設(shè)計譜的應(yīng)用
§7.13 設(shè)計譜和反應(yīng)譜的比較
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