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本书是土木工程研究生系列教材之一。 作为对第1版的传承和发展，本版总体框架与第1版保持一致，只对相关内容进行了修订、更新和补充，突出了基础性与前瞻性兼顾、通用性与专业性统筹、对学生的知识储备与运用能力并重等特点。 本书在介绍基本概念和基本理论的同时，注重介绍本书所涉及领域的前沿动态和存在的关键性问题，注重对读者解决问题能力的培养和研究发展方向的指点。 本书首先简要介绍分析动力学基础及运动方程的建立，然后通过对单自由度体系、多自由度体系和分布参数体系的系列介绍，读者可以系统掌握结构动力学的基本理论和分析方法，*后通过对结构动力问题分析中的数值分析方法、离散化分析、随机振动分析及结构动力学专题的系列介绍，读者可以初步具有分析和解决结构动力学的理论研究和实际工程问题的能力。 本书可作为大土木专业研究生的教材和从事土木工程研究的技术人员学习参考书。

第2版前言

第1版前言

主要符号表

第1章概述1

11结构动力分析的目的1

12动力荷载的类型1

13结构动力计算的特点3

14结构离散化方法4

15本书内容安排8

思考题8

第2章分析动力学基础及运动方程的建立9

21基本概念9

211广义坐标与动力自由度9

212功和能12

213实位移、可能位移和虚位移14

214广义力14

215惯性力16

216弹性恢复力16

217阻尼力17

218线弹性体系和阻尼弹性体系18

219非弹性体系18

2110泛函和变分19

22基本力学原理及运动方程的建立20

221D’Alembert（达朗贝尔）原理20

222虚功原理23

223Lagrange（拉格朗日）运动方程26

224Hamilton（哈密顿）原理28

23重力的影响32

24地基运动的影响33

25多自由度体系运动方程的建立34

251直接平衡法34

252多自由度体系Lagrange运动

方程37

26多自由度体系自由度的缩减39

261运动约束法39

262静力凝聚法40

263混合方法40

习题41

思考题42

第3章单自由度体系43

31无阻尼自由振动43

32有阻尼自由振动46

321临界阻尼和阻尼比46

322低阻尼体系48

323运动的衰减和阻尼比的测量50

324自由振动试验51

325库仑（Coulomb）阻尼自由振动53

33单自由度体系对简谐荷载的反应55

331无阻尼体系对简谐荷载的反应55

332有阻尼体系对简谐荷载的反应57

333激振频率为ωn时体系的动力反应59

334动力放大系数59

335有阻尼体系动力反应与荷载的相位关系61

336用简谐振动（强迫振动）试验确定体系的黏性阻尼比62

34体系的阻尼和振动过程中的能量65

341自由振动过程中的能量65

342黏性阻尼体系的能量耗散66

343等效黏性阻尼67

344滞变阻尼（复阻尼）理论68

35振动的测量71

351加速度计（强震仪）72

352位移计（地震仪）73

36隔振（震）原理74

361力的传递和隔振74

362基底振动的隔离75

37单自由度体系对周期荷载的反应78

38单自由度体系对任意荷载的反应80

381时域分析方法——Duhamel积分80

382频域分析方法——Fourier变换法82

39结构地震反应分析的反应谱法87

习题90

思考题92

结构动力学第2版目录第4章多自由度体系94

41两自由度体系的振动分析94

411无阻尼自由振动94

412坐标的耦联98

42多自由度体系的无阻尼自由振动99

421频率方程99

422振型分析105

43多自由度体系动力反应的振型叠加法110

431正则坐标变换110

432无阻尼体系动力反应的振型叠加法111

433有阻尼体系动力反应的振型叠加法113

44结构中的阻尼和阻尼矩阵的构造118

441阻尼实测的例子118

442Rayleigh阻尼119

443扩展的Rayleigh阻尼（Caughey阻尼）121

444利用振型阻尼矩阵直接叠加122

445非经典阻尼矩阵的构造123

45静力修正方法124

46振型加速度法126

习题127

思考题129

第5章动力反应数值分析方法131

51数值算法中的基本问题131

52分段解析法132

53中心差分法134

54平均加速度法138

55线性加速度法140

56Newmark-β法141

57Wilson-θ法144

58结构非线性反应计算147

习题150

思考题151

第6章分布参数体系152

61体系运动微分方程152

611杆振动问题152

612Euler-Bernoulli梁振动问题：仅承受竖向分布荷载154

613Euler-Bernoulli梁振动问题：轴向力影响156

614Euler-Bernoulli梁振动问题：阻尼影响157

615Euler-Bernoulli梁振动问题：支座运动激励情况158

616Timoshenko梁振动问题159

62梁的自由振动分析161

621梁的自振频率和振型161

622振型的正交性165

623轴向力对梁自振特性的影响167

624剪切变形和转动惯性对梁自振特性的影响168

63梁的动力反应分析171

631广义坐标171

632振型叠加法172

633梁的强迫振动174

64分布参数体系振动分析（动力直接刚度法）177

641分布参数体系的自振特性分析177

642动力直接刚度法178

65简支梁在移动荷载作用下的振动184

651简支梁在移动力作用下的振动184

652简支梁在移动质量作用下的振动186

653简支梁在移动车轮加簧上质量作用下的振动189

习题192

思考题194

第7章实用振动分析195

71Rayleigh法195

72Rayleigh-Ritz法197

721Rayleigh-Ritz法基本计算公式197

722Rayleigh-Ritz法的基本计算步骤198

723Rayleigh-Ritz法计算频率的分布规律199

73荷载相关的Ritz向量及Ritz向量直接法201

74矩阵迭代法204

75子空间迭代法206

76Lanczos方法207

77Dunkerley法209

78Jacobi（雅可比）迭代法210

习题213

思考题214

第8章连续体动力模型的离散化216

81集中质量法及建筑物的模型化216

811质量的集中化217

812力学分析模型217

82变分直接法219

821基本思想219

822试函数的选择及其分类220

83加权残值法221

831第一种形式的加权残值法222

832第二种形式的加权残值法222

84动力有限元法223

841有限元离散化223

842基本分析过程225

85有限元法单元位移模式及插值函数的构造226

86有限元分析中的基

刘晶波，北京清华大学土木工程系教授。

杜修力，中国工程院院士，北京工业大学副校长，国家博士后管理委员会专家组成员，国家地震安全和灾害评估委员会委员。

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书籍介绍

本书是土木工程研究生系列教材之一。 作为对第1版的传承和发展，本版总体框架与第1版保持一致，只对相关内容进行了修订、更新和补充，突出了基础性与前瞻性兼顾、通用性与专业性统筹、对学生的知识储备与运用能力并重等特点。 本书在介绍基本概念和基本理论的同时，注重介绍本书所涉及领域的前沿动态和存在的关键性问题，注重对读者解决问题能力的培养和研究发展方向的指点。 本书首先简要介绍分析动力学基础及运动方程的建立，然后通过对单自由度体系、多自由度体系和分布参数体系的系列介绍，读者可以系统掌握结构动力学的基本理论和分析方法，*后通过对结构动力问题分析中的数值分析方法、离散化分析、随机振动分析及结构动力学专题的系列介绍，读者可以初步具有分析和解决结构动力学的理论研究和实际工程问题的能力。 本书可作为大土木专业研究生的教材和从事土木工程研究的技术人员学习参考书。