第1章 概述

1.1结构动力分析的目的

1.2动力荷载的类型

1.3结构动力计算的特点

1.4结构离散化方法

习题

第2章 分析动力学基础及运动方程的建立

2.1基本概念

2.1.1广义坐标与动力自由度

2.1.2功和能

2.1.4广义力

2.1.3实位移、可能位移和虚位移

2.1.5惯性力

2.1.6弹簧的恢复力

2.1.7阻尼力

2.1.8线弹性体系和阻尼弹性体系

2.1.9非弹性体系

2.2基本力学原理及运动方程的建立

2.2.1D'Alembert原理

2.2.2虚功原理

2.2.3Hamilton原理

2.2.4Lagrange方程

2.3重力的影响

2.4地基运动的影响

习题

第3章 单自由度体系

3.1无阻尼自由振动

3.2有阻尼自由振动

3.2.1临界阻尼和阻尼比

3.2.2低阻尼体系

3.2.3运动的衰减和阻尼比的测量

3.2.4自由振动试验

3.2.5库仑（Coulomb）阻尼自由振动

3.3单自由度体系对简谐荷载的反应

3.3.1无阻尼体系的简谐荷载反应

3.3.2有阻尼体系的简谐荷载反应

3.3.3共振反应

3.3.4动力放大系数

3.3.5阻尼体系动力反应与荷载的相位关系

3.3.6用简谐振动（强迫振动）试验确定体系的粘性阻尼比

3.4体系的阻尼和振动过程中的能量

3.4.1自由振动过程中的能量

3.4.2粘性阻尼体系的能量耗散

3.4.3等效粘性阻尼

3.4.4滞变阻尼（复阻尼）理论

3.5振动的测量

3.5.1加速度计（强震仪）

3.6隔振（震）原理

3.5.2位移计（地震仪）

3.6.1力的传递和隔振

3.6.2基底振动的隔离

3.7单自由度体系对周期荷载的反应

3.8单自由度体系对任意荷载的反应

3.8.1时域分析方法——Duhamel积分

3.8.2频域分析方法——Fourier变换法

3.9结构地震反应分析的反应谱法

习题

4.1两自由度体系的振动分析

4.1.1无阻尼自由振动

第4章 多自由度体系

4.1.2坐标的耦联

4.2多自由度体系的无阻尼自由振动

4.2.1频率方程

4.2.2振型分析

4.3多自由度体系动力反应的振型叠加法

4.3.1正则坐标变换

4.3.2无阻尼体系动力反应的振型叠加法

4.3.3有阻尼体系动力反应的振型叠加法

4.4结构中的阻尼和阻尼矩阵的构造

4.4.1阻尼实测的例子

4.4.2Rayleigh阻尼

4.4.3扩展的Rayleigh阻尼（Caughey阻尼）

4.4.4利用振型阻尼矩阵直接叠加

4.4.5非经典阻尼矩阵的构造

4.5静力修正方法

4.6振型加速度法

习题

第5章 动力反应数值分析方法

5.1数值算法中的基本问题

5.2分段解析法

5.3中心差分法

5.4Newmark-β法

5.5Wilson-θ法

5.6结构非线性反应计算

习题

6.1.1弯曲梁（欧拉梁）的横向振动方程

第6章 分布参数体系

6.1梁的偏微分运动方程

6.1.2考虑轴向力影响的梁的弯曲振动方程

6.1.3考虑转动惯量的梁的横向振动方程

6.1.4考虑剪切变形和转动惯量的梁的横向振动方程

6.1.5考虑阻尼影响的梁的振动方程

6.2梁的自振频率和振型

6.2.1弯曲梁的自振频率和振型

6.2.2轴向力对梁的自振特性的影响

6.2.3剪切变形和转动惯性对自振频率的影响

6.3振型的正交性

6.4梁的动力反应

6.4.1广义坐标

6.4.2振型叠加法

6.4.3梁的强迫振动

6.5简支梁在移动荷载作用下的振动

6.5.1简支梁在移动力作用下的振动

6.5.2简支梁在移动质量作用下的振动

6.5.3简支梁在移动车轮加簧上质量作用下的振动

6.6均直梁轴向振动分析

6.7分布参数结构振动分析（动力直接刚度法）

6.7.1分布参数结构的自振特性分析

6.7.2动力直接刚度法

习题

第7章 实用振动分析

7.1Rayleigh法

7.2Rayleigh-Ritz法

7.3矩阵迭代法

7.3.1用矩阵迭代法求基频和振型

7.3.2用矩阵迭代法求高阶频率和振型

7.4Jacobi（雅可比）迭代法

7.5子空间迭代法

习题

第8章 连续体动力模型的离散化

8.1集中质量法及建筑物的模型化

8.1.2力学分析模型

8.1.1质量的集中化

8.2变分直接法

8.2.1基本思想

8.2.2试函数的选择及其分类

8.3加权残值法

8.3.1第一种形式的加权残值法

8.3.2第二种形式的加权残值法

8.4动力有限元法

8.4.1有限元离散化

8.4.2基本分析过程

8.5有限元法单元位移模式及插值函数的构造

8.6.1单元刚度矩阵

8.6有限元分析中的基本要素

8.6.2单元质量矩阵

8.6.3等效节点荷载

8.7动力有限元法的精度

习题

第9章 结构随机振动

9.1概述

9.2随机过程及其时域特征

9.2.1随机过程的概念

9.2.2随机过程的概率描述

9.2.3随机过程的数字特征

9.2.4平稳随机过程

9.2.5导数过程的相关函数

9.3.1平稳过程的功率谱密度

9.3随机过程的频域特征

9.3.2谱密度的性质

9.3.3导数过程的谱密度

9.3.4窄带与宽带随机过程

9.3.5互谱密度及其性质

9.4随机地震地面运动模型

9.4.1理想白噪声模型

9.4.2金井清（Kanai-Tajimi）模型

9.4.3改进的金井清模型

9.5线性单自由度体系随机反应

9.5.1脉冲反应函数和复频反应函数

9.5.3反应过程的自相关

9.5.2反应过程的均值

9.5.4反应过程的自谱密度

9.5.5激励和反应的互相关和互谱密度

9.6线性多自由度体系随机反应

9.6.1直接方法

9.6.2振型叠加分析方法

9.7结构随机反应分析的虚拟激励法

9.7.1单输入情形

9.7.2多输入情形

9.8结构随机反应分析的状态空间法

9.8.1状态空间的基本概念

9.8.2单自由度体系

9.8.3多自由度体系

10.1结构地震反应分析中的多点输入问题

10.1.1动力方程

第10章 结构动力学专题

10.1.2振型叠加法

10.2结构地震反应分析中的多维输入问题

10.2.1非对称结构在多维地震输入时的振型叠加法

10.2.2多维地震作用下的反应谱方法

10.3复模态分析方法

10.3.1状态变量与状态空间

10.3.2复特征值问题

10.3.3复特征值向量的正交性

10.3.4复模态叠加法

10.4.1模态综合法

10.4动态子结构法

10.4.2界面位移综合法

10.5结构动力分析中的物理非线性问题

10.5.1几个重要的恢复力曲线模型

10.5.2双向恢复力模型

10.6结构动力分析中的几何非线性问题

10.6.1P-△效应

10.6.2多自由度体系的P-△效应问题

10.7结构动力参数识别和动力检测

10.7.1动力参数频域识别方法

10.7.2动力检测的激励和测量方面的考虑

参考文献