周期结构理论及其在隔震减振中的应用

　　目录前言第1章 绪论 11.1 工程结构隔震 11.1.1 隔震基本原理 21.1.2 隔震技术研究现状 41.2 交通环境振动 91.2.1 交通环境振动的危害 91.2.2 交通环境振动的控制措施 131.3 周期结构概述 211.3.1 周期结构的概念及其特性 211.3.2 周期结构的研究历史与现状 241.3.3 周期结构隔震减振应用 28参考文献 29第2章 周期结构的基本理论 492.1 固体物理基本概念 492.1.1 平移周期性 502.1.2 原胞与单胞 512.1.3 空间对称性 522.1.4 倒格子 552.1.5 布里渊区 582.2 周期介质中的弹性波 622.2.1 弹性动力学基本方程 622.2.2 弹性波动问题基本概念 662.2.3 Bloch定理 782.2.4 周期结构频散曲线及衰减域 822.2.5 黏弹性人工边界 872.2.6 波动输入问题 92参考文献 95第3章 周期结构的频散特性和能量流动特性 9…
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　　《周期结构理论及其在隔震减振中的应用》内容涵盖周期结构分析的基本理论、数值方法和部分试验，共11章，各章内容大致如下：第1章主要就周期结构在结构隔震和交通环境减振方面的应用、研究现状和周期结构的动力特性进行概述；第2章以固体物理研究周期结构的基本理论为基础，介绍相关概念、方法和基本理论，并就弹性波在周期介质中的传播特性以及工程结构的波动问题进行阐述；第3章和第4章分别研究周期结构的能量耗散以及频散特性的主要分析方法；第5～7章为周期结构在基础隔震中的应用，包括层状周期基础、二维周期基础、三维周期基础的设计与理论；第8-10章为周期结构在交通环境减振中的应用，主要包括周期性连续墙和周期性排桩的设计及减振效果数值模拟；在上述典型周期结构基础上，第11章介绍几种改进的周期结构，丰富了周期结构的类型和应用范围。

　　目录前言第1章 绪论 11.1 工程结构隔震 11.1.1 隔震基本原理 21.1.2 隔震技术研究现状 41.2 交通环境振动 91.2.1 交通环境振动的危害 91.2.2 交通环境振动的控制措施 131.3 周期结构概述 211.3.1 周期结构的概念及其特性 211.3.2 周期结构的研究历史与现状 241.3.3 周期结构隔震减振应用 28参考文献 29第2章 周期结构的基本理论 492.1 固体物理基本概念 492.1.1 平移周期性 502.1.2 原胞与单胞 512.1.3 空间对称性 522.1.4 倒格子 552.1.5 布里渊区 582.2 周期介质中的弹性波 622.2.1 弹性动力学基本方程 622.2.2 弹性波动问题基本概念 662.2.3 Bloch定理 782.2.4 周期结构频散曲线及衰减域 822.2.5 黏弹性人工边界 872.2.6 波动输入问题 92参考文献 95第3章 周期结构的频散特性和能量流动特性 983.1 引言 983.2 周期结构的频散特性 993.2.1 散射型周期结构——多质点弹簧振子模型 993.2.2 局域共振型周期结构——主子结构模型 1013.3 周期结构的衰减域 1053.3.1 频散曲线的一致性关系 1053.3.2 衰减域边界频率 1063.4 有限周期结构的动力特性 1083.4.1 频率响应函数 1093.4.2 理想周期结构和有限周期结构 1103.5 周期结构的能量流动特性 1113.5.1 散射型周期结构的能量流动特性 1123.5.2 局域共振型周期结构的能量流动特性 116参考文献 119第4章 周期结构频散特性分析方法 1214.1 传递矩阵法 1214.1.1 特征方程的建立 1214.1.2 频散特性分析与计算 1234.1.3 有限层状周期结构的传输特性 1234.2 乎面波展开法 1244.2.1 平面波展开法的基本原理 1254.2.2 傅里叶系数与结构函数 1294.2.3 平面波展开法的收敛性及改进 1334.3 多重散射理论 1454.3.1 基本思路 1454.3.2 三维多重散射理论 1454.3.3 二维多重散射理论 1524.3.4 有限结构层间多重散射理论 1574.4 时域有限差分法 1634.4.1 基本原理 1634.4.2 波动方程离散化 1644.4.3 初始条件 1684.4.4 边界条件 1684.4.5 频散曲线 1704.4.6 算法稳定性与实用离散方法 1704.5 有限单元法 1724.5.1 基于复数运算的有限元法 1724.5.2 基于通用有限元软件的频散曲线分析 1754.6 微分求积法 1764.6.1 微分求积法基本原理 1764.6.2 强形式微分求积元法 1794.6.3 弱形式微分求积元法 1834.6.4 复杂周期结构的处理 1904.6.5 有限周期结构的传输特性 192参考文献 192第5章 层状周期结构的动力特性及层状周期性隔震基础 1985.1 引言 1985.2 理想层状周期结构及衰减域 1995.2.1 理想层状周期结构 1995.2.2 衰减域特性分析 2005.3 参数分析 2025.3.1 衰减域边界频率 2025.3.2 **衰减因子 2045.4 衰减域的近似确定方法 2045.5 有限周期结构的动力特性 2065.5.1 惜响应分析 2065.5.2 时程响应分析 2075.6 层状周期隔震基础隔震效果的数值模拟 2085.6.1 层状周期隔震基础模型 2085.6.2 数值模拟结果 2085.7 层状周期隔震基础试验研究 2105.7.1 试验模型 2105.7.2 测试内容 2115.7.3 测试结果 211参考文献 214第6章 二维周期结构的动力特性及其隔震应用 2166.1 引言 2166.2 二维周期结构及其衰减域 2176.3 完全衰减域 2176.3.1 高对称周期结构 2176.3.2 散射型周期结构的完全衰减域 2186.3.3 局域共振型周期结构的完全衰减域 2216.4 方向性衰减域 2226.4.1 非高对称周期结构 2226.4.2 散射型周期结构的方向性衰减域 2236.4.3 局域共振型周期结构方向性衰减域 2266.5 混凝土配筋对衰减域的影响 2276.5.1 材料等效 2276.5.2 配筋影响分析 2296.6 有限周期结构的动力特性 2296.6.1 分析模型 2306.6.2 数值计算结果 2306.7 二维周期隔震基础的数值模拟 2336.7.1 二维高对称周期隔震基础 2336.7.2 二维非高对称周期隔震基础 2356.8 二维周期隔震基础的试验研究 2426.8.1 试验模型及仪器 2426.8.2 水平向隔震性能测试 2436.8.3 竖向隔震性能测试 245参考文献 246第7章 三维周期结构的动力特性及其隔震应用 2497.1 引言 2497.2 三维周期结构及其衰减域 2497.2.1 平面波展开法 2507.2.2 正确性验证 2517.2.3 计算方法对比 2517.3 参数分析 2537.3.1 几何参数 2547.3.2 物理参数 2557.4 黏弹性边界条件及波动输入方法 2567.5 三维周期结构隔震性能数值模拟 2577.5.1 单频简谐荷载输入 2587.5.2 地震波输入 2597.6 三维周期隔震基础的试验研究 2637.6.1 试验模型及仪器 2637.6.2 水平向隔震性能测试 2647.6.3 竖向隔震性能测试 265参考文献 267第8章 周期性连续墙在交通环境减振中的应用 2698.1 引言 2698.2 连续墙衰减域参数分析 2708.2.1 材料参数的影响 2718.2.2 几何参数的影响 2738.3 连续墙的单频谐响应分析 2768.4 连续墙减振效果数值模拟 2788.4.1 地铁激励 2788.4.2 受位置A处激励作用 2798.4.3 受位置B处激励作用 287参考文献 295第9章 周期性实心排桩在交通环境减振中的应用 2969.1 引言 2969.2 控制方程 2979.3 对平面内耦合波（P-SV波）的隔离 2989.3.1 衰减域存在性验证 2989.3.2 衰减域影响因素分析 3019.3.3 减振效果数值模拟 -3049.4 对出平面波（SH波）的隔离 3109.4.1 衰减域存在性验证 3109.4.2 衰减域影响因素分析 3109.4.3 减振效果数值模拟 314参考文献 319第10章 周期性填充排桩在环境减振中的应用 32310.1 引言 32310.2 填充排桩对P波和SV波的隔离 32410.2.1 正确性验证 32410.2.2 衰减域影响因素分析 32610.2.3 减振效果数值模拟 32810.3 填充排桩的振动机制 33110.4 空心排桩对SH波的隔离 33410.4.1 存在性验证 33410.4.2 单元类型和内半径对衰减域的影响 33410.4.3 频率响应 336参考文献 337第11章 改进的周期结构在隔震减振中的应用 33811.1 引言 33811.2 组合层状周期隔震基础 33811.2.1 组合层状周期隔震基础模型 33811.2.2 谐响应分析 33911.2.3 地震动时程分析 34111.3 等效层状周期隔震基础 35111.3.1 等效层状周期隔震基础模型 35111.3.2 等效模型衰减域计算方法 35211.3.3 隔震性能模拟 35311.4 复合排桩减振 35811.4.1 复合排桩有限元模型 35811.4.2 单频平面波入射响应分析 36011.4.3 多频平面波入射响应分析 36111.5 波在分层土中的传播 36311.5.1 分层土的动力特性 36311.5.2 分层土位置对衰减的影响 367参考文献 369索引 370彩图
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　　《周期结构理论及其在隔震减振中的应用》内容涵盖周期结构分析的基本理论、数值方法和部分试验，共11章，各章内容大致如下：第1章主要就周期结构在结构隔震和交通环境减振方面的应用、研究现状和周期结构的动力特性进行概述；第2章以固体物理研究周期结构的基本理论为基础，介绍相关概念、方法和基本理论，并就弹性波在周期介质中的传播特性以及工程结构的波动问题进行阐述；第3章和第4章分别研究周期结构的能量耗散以及频散特性的主要分析方法；第5～7章为周期结构在基础隔震中的应用，包括层状周期基础、二维周期基础、三维周期基础的设计与理论；第8-10章为周期结构在交通环境减振中的应用，主要包括周期性连续墙和周期性排桩的设计及减振效果数值模拟；在上述典型周期结构基础上，第11章介绍几种改进的周期结构，丰富了周期结构的类型和应用范围。