　　《結構動力學(第2版修訂版)》是美國加利福尼亞大學(伯剋利分校)研究生結構動力學課程的基本教材之一，主要介紹結構動力學基本理論和抗震結構計算理論，其主要特點是內容新穎。中文版所涉及的快速傅裏葉分解的頻域分析概念，適用於計算機的各種新分析方法，粘滯阻尼理論的的計算技巧，非綫性結構動力分析的方法，隨機振動理論及它們在抗震結構中的應用等，都是當時的成果。由於《結構動力學(第2版修訂版)》著重於基本原理、方法的闡述，雖然作者也舉瞭許多例題，但相對來說理論性較強，對相關基礎不是太好的初學者，可能覺得稍微難懂一些。但是，如果藉助教師之力一旦入門之後，定會覺得從《結構動力學(第2版修訂版)》獲益良多。

　　時隔十多年後，兩位教授在版的基礎上與時俱進地做瞭很大幅度的修改。在上述主要特點的諸多方麵都引入瞭許多新的成熟的研究成果。例如，對一般荷載的逐步法，動力反應分析——疊加法，動力自由度的選擇，多自由度體係動力反應分析——逐步法，無限自由度中的波傳播，地震工程篇等引入瞭近年有實用價值的研究成果，使內容更具先進性。

　　本教材雖主要是為土木工程研究生編寫的，但其結構動力學基本原理、基本方法同樣適用於航空工程、船舶工程、汽車工程和一切承受動力荷載的結構體係的領域。自從《結構動力學(第2版修訂版)》中文版問世至今，各高等學校和研究單位幾乎都以《結構動力學(第2版修訂版)》作為研究生學習結構動力學的基本教材，教師們也積纍瞭豐富的教學經驗，相信經作者修訂後的第二版，一定能為學生從事動力學方麵的課題研究打下更堅實的基礎。

　　《結構動力學(第2版修訂版)》可供土木工程、航空工程、船舶工程、汽車工程等方麵從事結構振動工作的研究生、大學教師、工程技術人員和科學研究工作者學習使用。

作者簡介

　　R.剋拉夫，加利福尼亞大學伯剋利分校結構工程名譽退休教授，在麻省理工學院獲得博士學位。

　　剋拉夫博士是計算結構力學、地震工程及結構動力試驗領域的一位先驅者。

　　1960年，他創造瞭術語“有限元方法”，他對於該方法的開創性的工作可追溯到1953年指導工程師們在波音飛機方麵的研究。

　　他是一位較旱認識到功能日益強大的計算機對處理大規模工程分析具有潛力的預富傢。

　　1974-1977年，他曾擔任加利福尼亞大學伯剋利分校地震工程研究中心主任。

　　剋拉夫博士是美國工程院和科學院的院士，1994年他獲得瞭美國總統授予的科學勛章。

內頁插圖

第1章結構動力學概述
1.1 結構動力分析的主要目的
1.2 非隨機荷載的類型
1.3 動力問題的基本特性
1.4 離散化方法集中質量法
廣義位移有限單元概念
1.5 運動方程的建立利用d’A1emben原理的直接平衡法
虛位移原理
變分方法
1.6 本書內容的編排

第Ⅰ篇單自由度體係
第2章自由振動分析
2.1 基本動力體係的組成
2.2 基本動力體係的運動方程
2.3 重力的影響
2.4 支座激勵的影響
2.5 無阻尼自由振動分析
2.6 阻尼自由振動
臨界阻尼體係
低阻尼體係
超阻尼體係
習題

第3章諧振荷載反應
3.1 無阻尼體係
補解
特解
通解
3.2 粘滯阻尼體係
3.3 共振反應
3.4 加速度計和位移計
3.5 隔振
3.6 粘滯阻尼比的計算
自由振動衰減法
共振放大法
半功率(帶寬)法
每周共振能量損失法
3.7 復剛度阻尼
習題

第4章對周期性荷載的反應
4.1 周期荷載的Fourier級數錶達式
三角形式
指數形式
4.2 Fourier級數荷載的反應
4.3 頻域分析的預覽
習題

第5章對衝擊荷載的反應
5.1 衝擊荷載的.般性質
5.2 正弦波脈衝
5.3 矩形脈衝
5.4 三角形脈衝
5.5 震動或反應譜
5.6 衝擊荷載反應的近似分析
習題

第6章對一般動力荷載的反應..疊加法
6.1 時域分析
反應積分的列式
反應積分的數值計算
6.2 頻域分析
Fourier反應積分
離散Fourier變換(DFT)
快速Fourier變換(FFT)
動力反應計算
6.3 時域和頻域轉換函數之間的關係
習題

第7章對一般動力荷載的反應..逐步法
7.1.般概念
7.2 分段精確方法
7.3 數值近似方法一般注釋
7.4 二階中心差分列式
7.5 積分法
Eulc Gauss方法
Newmark法
變換到顯式公式
7.6 非綫性分析的增量列式
7.7 綫加速度法步驟概要
習題

第8章廣義單自由度體係
8.1 單自由度體係的.般注釋
8.2 廣義性質：剛體集閤
8.3 廣義性質：分布柔性
8.4 廣義體係特性的錶達式
8.5 用．Rayleigh法進行振動分析
8.6 ．Rayleigh振動形狀的選擇
8.7 改進的Rayleigh法
習題

第Ⅱ篇多自由度體係
第9章多自由度運動方程的建立
9.1 自由度的選擇
9.2 動力平衡條件
9.3 軸嚮力的效應

第10章結構特性矩陣的計算
10.1 彈性特性
柔度
剛度
結構的基本概念
有限單元剛度
10.2 質量特性
集中質量矩陣
一緻質量矩陣
10.3 阻尼特性
10.4 外荷載
靜力的閤力
一緻結點荷載
10.5 幾何剛度
綫性近似
一緻幾何剛度
10.6 特性公式的選擇
習題

第11章無阻尼自由振動
11.l振動頻率分析
11.2 振型分析
11.3 振動分析的柔度法
11.4 軸嚮力的影響
自由振動
屈麯荷載
簡諧激勵的屈麯
11.5 正交條件
基本條件
附加關係式
規格化
習題

第12章動力反應分析——疊加法
12.1 正規坐標
12.2 非耦閤的運動方程：無阻尼
12.3 非耦閤的運動方程：粘滯阻尼
12.4 用振型位移疊加法進行反應分析
粘滯阻尼
復剛度阻尼
12.5 比例粘滯阻尼矩陣的建立
Rayleigh阻尼
拓展的Raylcigh阻尼
另.種列式
非比例阻尼矩陣的建立
12.6 采用耦閤運動方程的反應分析
時域
頻域
12.7 時域和頻域傳遞函數之間的關係
12.8 求解耦閤運動方程的實用方法
12.9 生成傳遞函數的插值方法
習題

第13章振動分析的矩陣迭代法
13.1 引言
13.2 基本振型分析
13.3 收斂性的證明
……　第14章動力自由度的選擇
第15章多自由度體係動力反應分析——逐步法
第16章運動方程的變分形式
第Ⅲ篇分布參數體係
第Ⅳ篇隨機振動
第V篇地震工程
英漢名詞對照錶
譯者後記
單位轉換錶

精彩書摘

　　本書的主要目的是：介紹任何給定類型的結構在承受任意動力荷載時應力和變位的分析方法。從某種意義上講，可以認為此目的是要把通常僅適用於靜荷載的標準結構分析方法加以推廣，使之也可以適用於動力荷載。此時，靜荷載可以看作僅僅是動力荷載的一種特殊形式。然而，在綫性結構分析中，更為方便的是把荷載中的靜力和動力成分區分開來，分彆計算每種荷載成分的反應，然後將兩種反應結果疊加，即可得到總反應。當這樣處理時，靜力和動力分析方法在性質上是根本不同的。
　　為瞭上述目的，“動力的”或“動力學的、動的”這個詞匯可簡單地理解為隨時間改變的；這樣，動力荷載就是大小、方嚮和作用點隨時間變化的任意荷載①。同樣，動力荷載下的結構反應，也即所産生的應力和撓度，也是隨時間變化的或“動的”。
　　計算動力荷載下的結構反應，有兩類性質不同的方法：確定性的和非確定性的。在任何給定的情況下，究竟應該選擇哪種方法，這將取決於荷載是如何規定的。如果荷載隨時間的變化規律是完全已知的，即使它可能有強振蕩或不規則的特性，仍將歸諸於非隨機動力荷載；任何特定的結構體係在非隨機動力荷載下的反應分析定義為確定性分析。另一種情況，荷載隨時間的變化規律不是完全已知的，但可以從統計方麵進行定義，這種荷載則稱為隨機動力荷載，與其對應的反應分析稱為非確定性分析。本書的重點放在確定性動力分析方法的敘述上，但第Ⅳ篇則用來介紹非確定性分析方法。此外，在討論地震工程領域結構動力學方法應用的第V篇，還有一章敘述非確定性的地震反應分析。

前言/序言

　　自從本書第一版1975年齣版至今，“結構動力學”領域已經有瞭重大的發展。本書第二版中隻包含瞭那些被認為最具有實用價值的內容，而不可能全麵地論述所有這些發展。
　　本書內容的總體安排與第一版保持一緻，論述順序仍然是從單自由度體係到多自由度離散參數體係，然後再到無限自由度連續體係。由於仍然保留瞭作為結構靜力分析基礎的力的平衡概念，所以有經驗的工程師可以很容易地從靜力分析過渡到動力分析。因此，學習結構動力學的學生必須具有包括矩陣方法在內的結構靜力學理論的堅實基礎，在這裏我們假設本書的讀者已具有這樣的準備。
　　第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ篇中所涉及的理論本質上是確定性的，因為這些理論采用的都是可以精確描述的動力荷載，盡管它們相對於時間可能是極其不規則的並且是瞬態的.但是，第Ⅳ篇中對於隨機振動的處理在形式上則是統計（或隨機）的，因為所考慮的荷載隻能用統計方法來描述其特性。因此，對概率論具有基本的瞭解是學習這一部分的前提條件。在開始學習這一部分之前，建議學生選修全部概率論的課程。不過，如果沒有學過相關課程，則第20章對概率概念的簡要介紹可以為讀者提供最基本的準備。
　　由於在彈性抗力之外附加瞭慣性力和阻尼力，且所有這些量都是與時間相關的，因此典型的結構動力學問題的求解要比對應的靜力問題復雜得多。對於大多數實際情況，通常隻能通過運用高速數字計算機求解，計算機已成為結構動力學工程師的標準工具。不過，為瞭講授動力學的基本原理，本書中的大多數問題在形式上都是相當簡單的，可以采用便攜計算器獲得這些問題的解答。然而，學習結構動力學的學生仍然應該預先學習計算機編程技術以及相關的分析方法。有瞭這個基礎，就能夠較快地從用手算的動力問題解法轉變到使用為此目的開發的特定專門程序，用PC計算機求解。由加利福尼亞大學伯剋利分校ELwilsion教授開發的CAL－91程序就是這類程序，這個程序已經被非常有效地應用於教學過程中，甚至應用於結構動力學的初級課程。我們鼓勵使用本書的教師將此類個人計算機程序應用於他們的課程教學中，以便能夠考慮更多實際問題。
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