结构静力与动力分析(中文版)

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1、结构的三维静力与动力分析强调地震工程学的物理方法EdwardL.Wilson结构工程荣誉退休教授伯克利加州大学mputersandStructures,Inc.ThirdEditionReprintJuly2001eley,California,USAii版权(归ComputersandStructures,Inc所有。没有ComputersandStructures,Inc的预先书面许可，本出版物的任何部分不得以任何形式或任何方法进行复制或分发。该出版物的副本可从以下获得：ComputersandStructures,Inc.1995UniversityAvenueBerkeley,

2、California94704USA电话：(510)845-2177传真：(510)845-4096电子邮件：info@csiberkeley.com©CopyrightComputersandStructures,Inc.,1996-2001CSI图形是ComputersandStructures,Inc.（计算机和结构公司）的一个注册商标SAP90、SAP2000、SAFE、FLOOR和ETABS是ComputersandStructures,Inc.（计算机和结构公司）的注册商标ISBN0-923907-00-9ISOPARAMETRICFORMULATION1.-III结构工程

3、是使用材料的艺术这些材料属性只能估算建立真实的结构这些真实的结构只能近似分析能承受住力这些力不能准确得知因此我们对公众安全的职责是令人满意的。改编自一位不知名作者1.-ivSTATICANDDYNAMICANALYSIS第三版序言这一版包括对1998年七月版本的校正和增补。大部分新加内容是对SAP2000、ETABS和SAFE用户所提问题和意见的回答。第22章论述了如何直接使用施加在结构基底的绝对地震位移荷载。已经识别了绝对位移荷载的一些新类型数值误差。首先，位移荷载的基本特性明显不同于在地震工程学中传统上使用的基本加速度荷载。第二，需要较小的时间积分时间步长来定义地震位移和求解动态平

4、衡方程。第三，对于绝对位移荷载，需要很多振型来获得像在使用基础加速度作为荷载时所产生的相同精度。第四，90%的质量参与定则（打算用于确保分析精度）不适用于绝对位移荷载。最后，位移荷载的有效模态阻尼大于使用加速度荷载时的有效模态阻尼。为了减少这些与位移荷载相关的误差，在第13章中介绍了一种高阶积分法，这种高阶积分法是基于在时间步长内的荷载三次变量。另外，已经定义了静力与动力参与系数，该系数允许结构工程师使与位移类型荷载相关的误差减到最小。除此之外，论述粘滞阻尼的第19章已经被扩展，用以说明模态阻尼对动力分析结果的物理影响。论述现代个人计算机速度的附录H已得到更新。现在有可能仅用大约1,5

5、00美元购买一台个人计算机，其速度却是1974年生产的价值10,000,000美元的CRAY计算机的25倍。此次印刷中还添加与修改了一些其它内容。请将您的意见与问题发到ed@csiberkeley.com。EdwardL.Wilson2000年四月ISOPARAMETRICFORMULATION1.-V个人评论我的大学一年级物理教师曾教条地警告学生：“只使用你能推导出的方程。”而同一教师曾经说：“如果一个人有五分钟时间来解决一个与人们性命攸关的问题，他应该花费三分钟时间去研究这个问题并清楚地理解它。”在过去的四十年里，这些简单实际的评论一直指导着我的工作，而且我希望这种哲学思想已经传给

6、了我的学生。就现代结构工程而言，可以把这些评论重新叙述为：“只有完全理解程序中所用的理论和近似法，才可使用此结构分析程序”和“在没有清楚地定义荷载、材料属性以及边界条件之前，不要创建计算机模型。”因此，本书的主要目的是要提出必要的理论背景，以便让结构分析的计算机程序的用户能够理解程序中使用的基本近似法，验证所有分析结果并对结果承担专业责任。假定本书的读者具有静力学、固体力学和初步结构分析的知识。期望的知识水平不低于具有土木或机械工程大学学位的人士。附录中定义了初等矩阵和向量符号并且使用广泛。不需要张量表示法与复变量的背景知识。所有方程都是用物理方法建立的，因为本书是为学生和专业工程师所

7、写，而不是我的学院同事。因为有现代高速计算机，所以三维结构分析就变得相对简单。因此，所有方程都是以三维形式出现，而且自动包含了各向异性材料属性。对于灵活使用计算机程序，计算机编程的背景知识并不是必需的。但是，给出了详细的数值算法，以便使读者能完全理解本书所总结的计算方法。附录包含了所用数值方法的基本摘要，因此，应该不必花额外的时间阅读理论研究论文，以理解本书所出现的理论。作者已为结构的静力和动力分析创建并出版了许多计算方法。许多工程专业人士已经