动力学基本概念.ppt

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1、Copyrightⓒ2000-2003MIDASInformationTechnologyCo.,Ltd.桥梁抗震培训JTG/TB02-01-2008时间内容安排讲师地点1月12日宾馆报到同济戴斯大酒店1月13日上午9:00～9:10抗震培训会启动同济大学新土木大楼A102室1月13日上午9:10～10:00合影留念1月13日上午10:00～12:00动力学基本概念介绍迈达斯广州分公司桥梁部魏双科经理1月13日下午14:00～17:30桥梁地震震害与抗震设计发展介绍同济大学桥梁工程系教授桥梁抗震规范编委李建中老

2、师1月14日上午9:00～12:00如何进行08《公路桥梁抗震设计细则》迈达斯上海分公司桥梁部王爽工程师同济大学新土木大楼机房1月14日下午14:00～17:30如何进行08《公路桥梁抗震设计细则》Copyrightⓒ2000-2003MIDASInformationTechnologyCo.,Ltd.桥梁抗震培训JTG/TB02-01-20081月15日上午9:00～12:00如何进行08《公路桥梁抗震设计细则》迈达斯上海分公司桥梁部王爽工程师同济大学新土木大楼机房1月15日下午14:00～17:30如何进行

3、桥梁减隔震设计中铁大桥勘测设计院有限公司高级工程师李龙安高工1月16日上午9:00～12:00考核（电脑答题）1月16日下午14:00～17:30日本桥梁抗震设计现况、钢桥抗震要求、抗震加固方法介绍同济大学桥梁工程系教授中国钢-混凝土组合结构协会桥梁委员会委员吴冲老师同济戴斯大酒店西餐团餐厅1月16日晚18:00～20:00培训结束晚宴颁发优秀学员奖和培训证书同济戴斯大酒店西餐团餐厅1月17日上午9：00～12:00闵浦大桥施工现场考察动力学基本概念Copyrightⓒ2000-2003MIDASInforma

4、tionTechnologyCo.,Ltd.北京迈达斯技术有限公司桥梁抗震培训JTG/TB02-01-2008目录结构动力平衡方程振型分析反应谱分析时程分析弹塑性分析结构动力平衡方程结构动力平衡方程结构动力平衡方程惯性力阻尼力弹性力弹性力静力作用：自重、二期恒载、温度、车辆等动力作用：地震、风等区别？结构动力平衡方程惯性力阻尼力弹性力弹性力非线性结构系统非线性线性加载卸载再加载弹性力阻尼力阻尼是随着时间将振动减弱或停止的能量扩散阻尼力粘滞阻尼无阻尼自由振动有阻尼自由振动同除以m:临界阻尼系数:阻尼比或者临界

5、阻尼百分率有阻尼自由振动结构的阻尼振型阻尼直接输入各振型阻尼的方法混凝土结构的阻尼比可取为0.05Rayleigh阻尼质量和刚度因子法结构的阻尼应变能因子法对于一些非经典阻尼矩阵，无法分离各模态。为了反映各单元不同的阻尼特性，使用变形能量的概念来计算各模态的阻尼比。牛顿第二定律惯性力惯性力静止/匀速运动加速度运动结构的质量一致质量矩阵集中质量矩阵一致质量矩阵和集中质量矩阵一致质量矩阵的质量按实际分布情况考虑的，集中质量矩阵假定单元的质量集中在节点上，这样得到的是对角阵。结构的质量将荷载转化为质量直接施加质量相对

6、位移与绝对位移-惯性力与包含地面运动影响的绝对加速度成比例-阻尼力与结构相对地面的相对速度成比例-弹性恢复力与结构相对地面的相对位移成比例绝对位移相对位移地面加速度动力平衡方程的解法（1）经典解法二阶线性微分方程（2）杜哈梅积分对脉冲1的反应对脉冲2的反应对时刻脉冲的反应总反应将外荷载视为由时间间隔非常短的冲击荷载组成的，结构反应为对各冲击荷载反应之和。一般解特殊解（3）数值方法动力平衡方程的解法可适用于线性和非线性领域常加速度法、线性加速度法、中心差分法Newmark-法、Wilson-法动力平衡方程的解法不

7、同参数对应的逐步积分法振型分析特征值问题当没有外荷载和阻尼时，n个自由度体系的运动方程特征值问题:固有圆频率模态向量振型分析的原理n个自由度体系的n个自振频率和模态向量:各特征向量之间满足正交条件振型矩阵谱矩阵振型分析的原理利用振型向量的正交性，可生成对角质量矩阵和刚度矩阵，将结构体系的动力方程分解为独立的n个单自由度体系。线性多自由度体系运动方程解耦得什么是解耦？振型分析的方法子空间迭代法子空间迭代法求出结构的前r阶振型Lanczos法Ritz向量法Ritz向量法求出的是和激发荷载向量直接相关的振型。因此用振

8、型分解反应谱法和振型叠加法进行结构动力分析时，一般建议采用Ritz向量法进行结构的振型分析。振型分析反应谱分析反应谱反应谱是单自由度弹性体系在给定的地震作用下，某个最大反应量（位移、速度、加速度）与体系自振周期的关系曲线。单自由度弹性体系周期T地震输入位移反应最大值反应谱位移谱速度谱加速度谱反应谱由同一场地上所得到的地面运动加速度记录分别计算出它们的反应谱曲线，进行统计分析，求出的谱曲