工程振動與穩定基礎 (第5版) 劉保東 9787512149700 【台灣高等教育出版社】

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內容簡介
本書結合近幾年的教學實踐和讀者反饋，在保持原版主要內容的基礎上進行了適當的內容更新和改進。同時結合二維碼數據信息表現技術，通過二維碼掃描實現動圖、視頻讀取功能，有利於讀者對抽象概念的理解。
本書包括結構動力學基礎、工程結構抗震基礎和工程結構穩定基礎三個密切相關的部分。結構動力學基礎對結構力學的相關前期知識、涉及的基本概念、單自由度體系和多自由度體系振動分析方法、結構動力響應求解的基本方法進行了詳細講解，結合當前最新科研動態介紹了結構動力學的發展及其結構振動監測、評估、控制等方面的應用。工程結構抗震基礎以我國現行的《建築抗震設計規範》（GB 50011—2010）、《鐵路工程抗震設計規範》（GB 50111—2006）（2009年版）、《公路橋樑抗震設計規範》（JTGT 223101—2020）、《城市軌道交通結構抗震設計規範》（GB 50909—2014）等規範為依據，介紹了工程結構抗震設計的基本概念、抗震設計基本原則，應用結構動力學知識詳細分析了地震作用的確定方法，介紹了結構抗震驗算的一般方法；參照國際先進規範，結合當前最新科研成果，對工程結構抗震設計規範的改革思路做了簡要的介紹。工程結構穩定基礎介紹了有關工程結構穩定問題的基本知識，討論了若干結構彈性範圍內喪失第一類穩定性問題的計算方法，揭示了穩定問題與動力問題的內在聯繫，對工程中常見的失穩問題進行了簡單的分析，並介紹了橋樑結構穩定性監測的內容。
本書內容豐富、全面，結構安排合理，既可作為土木工程專業本科生專業基礎課教材，也可供研究生

作者簡介
劉保東，男，副教授，北京交通大學土建學院，優秀教師。出版過專業圖書6本，其中教材3本，發表論文若干。參与項目研究若干，北京市優秀教師

目錄
第1章 總論1
1 1 結構動力學基礎2
1 2 工程結構抗震基礎2
1 3 工程結構穩定基礎3
第1篇 結構動力學基礎
第2章 結構動力學概述7
2 1 結構動力學前期知識簡介7
2 1 1 結構力學前期知識7
2 1 2 數學前期知識11
2 1 3 理論力學前期知識14
2 2 動荷載的定義和分類15
2 2 1 動荷載的定義15
2 2 2 動荷載的分類16
2 3 結構動力學的任務和研究內容17
2 3 1 結構動力問題的基本特性17
2 3 2 結構動力學的任務17
2 3 3 結構動力學的研究內容18
2 4 結構動力分析中體系的自由度18
2 4 1 體系的動力自由度18
2 4 2 體系自由度的簡化19
2 4 3 體系自由度的確定21
2 5 結構的動力特性22
2 5 1 結構的自振頻率22
2 5 2 結構的振型23
2 5 3 結構的阻尼23
2 6 建立結構體系運動方程的一般方法24
2 6 1 體系運動方程建立的一般方法24
2 6 2 體系運動方程的建立25
2 6 3 多自由度體系運動方程的一般形式27
思考題與習題30
第3章 單自由度體系的振動分析32
3 1 單自由度體系的自由振動分析32
3 1 1 無阻尼自由振動33
3 1 2 阻尼自由振動34
3 1 3 確定體系阻尼比的方法36
3 2 單自由度體系的受迫振動37
3 2 1 簡諧荷載作用下的動力響應分析37
3 2 2 周期荷載作用下的動力響應分析41
3 2 3 突加荷載作用下的動力響應42
3 2 4 衝擊荷載作用下的動力響應43
3 2 5 任意荷載作用下的動力響應45
3 3 廣義單自由度體系46
3 3 1 無阻尼等截面直梁的軸向振動47
3 3 2 無阻尼梁的橫向自由振動49
3 3 3 有阻尼梁在一般荷載作用下的偏微分運動方程51
3 3 4 簡支梁在移動荷載下的振動53
思考題與習題54
第4章 多自由度體系的振動分析57
4 1 無阻尼多自由度體系的自由振動分析57
4 1 1 多自由度體系振動頻率分析的剛度法57
4 1 2 多自由度體系振型分析的剛度法59
4 1 3 多自由度體系振動頻率分析的柔度法61
4 1 4 多自由度體系振型分析的柔度法61
4 1 5 多自由度體系自由振動的通解62
4 2 多自由度體系振型的正交性62
4 2 1 正交的數學概念62
4 2 2 振型向量的正交性62
4 2 3 正交性的應用64
4 3 多自由度體系的受迫振動68
4 3 1 多自由度無阻尼體系的受迫振動分析68
4 3 2 多自由度有阻尼體系的受迫振動分析73
4 4 結構振動監測、評估及其應用74
4 4 1 結構動力測試評估內容75
4 4 2 結構健康監測系統構成和原理75
4 4 3 橋樑結構健康監測77
4 5 結構振動控制及其應用79
思考題與習題81
第5章 頻率和振型的實用計算方法83
5 1 能量法83
5 1 1 單自由度體系83
5 1 2 多自由度體系84
5 2 迭代法86
5 2 1 第1階振型和頻率的計算86
5 2 2 高階振型和頻率的計算89
5 3 經驗公式法91
5 3 1 建築結構91
5 3 2 橋樑結構92
思考題與習題94
第1篇參考文獻95
第2篇 工程結構抗震基礎
第6章 抗震設計的基本知識99
6 1 地震概論99
6 1 1 地震成因99
6 1 2 地震相關名詞解釋101
6 1 3 等震線和地震區劃110
6 1 4 地震的破壞現象113
6 1 5 中國地震的特點114
6 2 抗震設計的基本原則120
6 2 1 抗震設防標準120
6 2 2 抗震設計方法123
6 2 3 抗震概念設計125
6 2 4 抗震設計規範的改革思路129
思考題與習題131
第7章 場地、地基和基礎132
7 1 地震地面運動特性132
7 1 1 地震記錄132
7 1 2 場地對地震地面運動特性的影響134
7 1 3 場地的選擇134
7 2 場地的劃分136
7 2 1 場地土類型劃分137
7 2 2 覆蓋層厚度劃分138
7 2 3 場地的類別和劃分標準138
7 3 地基基礎抗震驗算140
7 4 軟弱地基處理143
思考題與習題144
第8章 地震作用和結構抗震驗算146
8 1 概述146
8 2 單質點彈性體系的地震反應148
8 2 1 運動方程的建立148
8 2 2 運動方程的解149
8 3 單質點彈性體系水平地震作用及其反應譜150
8 3 1 水平地震作用的基本公式150
8 3 2 地震係數與動力係數151
8 3 3 設計用反應譜152
8 4 多質點彈性體系的地震反應158
8 4 1 運動方程的建立158
8 4 2 運動方程的求解159
8 5 多質點彈性體系水平地震作用的確定161
8 5 1 振型分解反應譜法161
8 5 2 底部剪力法165
8 6 考慮結構扭轉效應的計算168
8 7 豎向地震作用的計算170
8 8 結構地震反應的時程分析法171
8 8 1 概述171
8 8 2 驗算步驟172
8 9 建築結構抗震驗算174
8 9 1 結構抗震強度驗算175
8 9 2 結構抗震變形驗算176
8 10 橋樑結構抗震驗算179
思考題與習題180
第2篇參考文獻182
第3篇 工程結構穩定基礎
第9章 工程結構穩定概述185
9 1 一般概念185
9 2 確定臨界荷載的方法188
9 2 1 靜力法188
9 2 2 能量法189
思考題與習題191
第10章 工程結構穩定分析192
10 1 軸心受壓構件的穩定192
10 1 1 剛性支承上等截面直桿192
10 1 2 彈性支承上等截面直桿196
10 1 3 變截面直桿197
10 2 偏心受壓構件的穩定199
10 3 其他工程結構失穩分析201
10 3 1 平面剛架的彈性屈曲201
10 3 2 橋樑結構失穩分析203
10 3 3 梁的側向屈曲204
10 4 橋樑結構穩定性監測206
思考題與習題207
第3篇參考文獻208

前言/序言
自《工程振動與穩定基礎》第4版於2016年出版以來，本書所涉及領域的科學研究有了很大的發展，也有部分相關規範進行了更新，因此作者在內容上與時俱進，增加了橋樑結構振動與穩定方面的內容，並對最新研究成果和最新規範進行了介紹。另外，在出版形式上與出版社配合，在第5版中引入了二維碼數據信息表現技術，使得很多抽象化、難於理解的內容可以通過用手機掃描二維碼以動圖、視頻的方式形象地展示在讀者面前。
為此，本書在保持原版主要內容的基礎上，做出了以下改進和完善：
(1)採用二維碼數據信息表現技術，對書中涉及的部分動力學抽象概念、振動及失穩視頻等，通過手機掃描二維碼的方式形象化地呈現給讀者（第4版已有視頻等掃描本頁二維碼下載使用，本版增加視頻資料的二維碼直接附在相關內容之處）；
(2)增加了廣義單自由度體系動力分析及橋樑結構振動與穩定分析方面的內容；
(3)對書中涉及的有關結構動力學、工程結構抗震、結構穩定分析方面的最新科研成果和最新規範進行了搜集和整理，並在書中進行了深入淺出的介紹，拓寬了知識面，滿足了更多讀者需求；
(4)對前版書中個別錯誤進行了改正。
本版第1~5章、第9~10章由劉保東負責修訂，第6~8章由趙冠遠負責修訂。
本書的再版得到了北京交通大學出版基金的資助，在再版過程中北京交通大學土木建築工程學院和北京交通大學出版社給予了大力支持，北京交通大學土木建築工程學院相關任課教師對本書提出了很多寶貴意見和建議，研究生潘瑞雅、齊恬恬和張林林參与了部分文字編寫工作，在此一併感謝。
在編寫本書時，參考和引用了公開發表的一些文獻和資料，謹向這些作者表示感謝。
編 者2023年4月
第4版前言
自《工程振動與穩定基礎》第3版於2010年出版以來，本書所涉及領域的科學研究有了很大的發展，很多相關規範進行了更新。因此作者從內容上與時俱進，增加了最新研究成果和最新規範的介紹。另外， 在出版形式上與出版社配合， 第4版引入了M+BOOK技術，將網路和多媒體技術結合， 使得很多抽象化、難於理解的內容可以通過手機App形象地展示在讀者面前(書中用表示出)。
為此，本書在保持原版主要內容的基礎上，做出了以下改進和完善：
(1) 採用M+BOOK技術， 將網路和多媒體結合， 對書中涉及的部分動力學抽象概念增加變參數的動圖演示， 讀者可通過手機App點讀的方式形象化地理解其知識；
(2) 對書中涉及的有關結構動力學、工程結構抗震、結構穩定分析方面的最新科研成果和最新規範進行了搜集和整理，在書中進行了深入淺出的介紹，拓寬了知識面，滿足了更多讀者需求；
(3) 對書中個別錯誤進行了修改。
本版第1～5章、第9～10章由劉保東負責修訂，第6～8章由趙冠遠負責修訂。
本書在再版過程中得到了北京交通大學土木建築工程學院和北京交通大學出版社的大力支持，北京交通大學土木建築工程學院夏禾教授等任課教師均提出了很多寶貴意見和建議，研究生張敏強參与了大量的動畫演示製作工作，學生張菁參与了部分文字編寫工作，在此一併感謝。
在編寫本書時，參考和引用了公開發表的一些文獻和資料，謹向這些作者表示感謝。
編 者2016年3月第3版前言
《工程振動與穩定基礎》已相繼出版兩版，2002年第1版獲得了北京交通大學教學成果獎；2005年出版了第2版，該成果也為北京交通大學土木建築工程學院橋樑與隧道工程申報國家重點學科作出了貢獻。
通過近幾年的教學實踐，作者搜集和整理了任課教師和廣大學生、讀者對本書的意見和建議；另外，隨著現代科學技術的進步，我們搜集和整理國內外相關最新研究成果和最新規範，在教材中做深入淺出的介紹，做到教學內容與時俱進。
為此，本書在保持前版主要內容的基礎上，做出了以下改進和完善：
（1） 適當增加了結構動力學前期知識的介紹，便於讀者對相關知識銜接的理解和掌握，也幫助讀者更好地學習和掌握本書內容；
（2） 調整部分章節內容的安排順序，使本書內容的邏輯關係更為合理；
（3） 搜集和整理了有關結構動力學、工程結