本書涵蓋周期結(jié)構(gòu)分析的基本理論、數(shù)值方法和部分實驗，共11章，各章內(nèi)容如下：第1章主要概述周期結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)隔震和交通環(huán)境減振方面的應(yīng)用、研究現(xiàn)狀和周期結(jié)構(gòu)的動力特性；第2章以固體物理學(xué)中的基本理論為基礎(chǔ)，介紹了相關(guān)概念、方法和基本理論，并就彈性波在周期介質(zhì)中的傳播特性以及工程結(jié)構(gòu)的波動問題進行闡述；第3章主要研究了周期結(jié)構(gòu)能量耗散以及振動衰減的規(guī)律與機制；第4章給出了研究周期結(jié)構(gòu)頻散特性的主要方法；第5-7章為周期結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)隔震中的應(yīng)用，包括層狀周期基礎(chǔ)、二維周期基礎(chǔ)、三維周期基礎(chǔ)的設(shè)計與理論；第8-10章為周期結(jié)構(gòu)在交通環(huán)境減振中的應(yīng)用；第11章，主要介紹了幾種改進的周期結(jié)構(gòu)，使其更加接近于工程應(yīng)用。

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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 工程結(jié)構(gòu)隔震 1
1.1.1 隔震基本原理 2
1.1.2 隔震技術(shù)研究現(xiàn)狀 4
1.2 交通環(huán)境振動 9
1.2.1 交通環(huán)境振動的危害 9
1.2.2 交通環(huán)境振動的控制措施 13
1.3 周期結(jié)構(gòu)概述 21
1.3.1 周期結(jié)構(gòu)的概念及其特性 21
1.3.2 周期結(jié)構(gòu)的研究歷史與現(xiàn)狀 24
1.3.3 周期結(jié)構(gòu)隔震減振應(yīng)用 28
參考文獻 29
第2章 周期結(jié)構(gòu)的基本理論 49
2.1 固體物理基本概念 49
2.1.1 平移周期性 50
2.1.2 原胞與單胞 51
2.1.3 空間對稱性 52
2.1.4 倒格子 55
2.1.5 布里淵區(qū) 58
2.2 周期介質(zhì)中的彈性波 62
2.2.1 彈性動力學(xué)基本方程 62
2.2.2 彈性波動問題基本概念 66
2.2.3 Bloch定理 78
2.2.4 周期結(jié)構(gòu)頻散曲線及衰減域 82
2.2.5 黏彈性人工邊界 87
2.2.6 波動輸入問題 92
參考文獻 95
第3章 周期結(jié)構(gòu)的頻散特性和能量流動特性 98
3.1 引言 98
3.2 周期結(jié)構(gòu)的頻散特性 99
3.2.1 散射型周期結(jié)構(gòu)——多質(zhì)點彈簧振子模型 99
3.2.2 局域共振型周期結(jié)構(gòu)——主子結(jié)構(gòu)模型 101
3.3 周期結(jié)構(gòu)的衰減域 105
3.3.1 頻散曲線的一致性關(guān)系 105
3.3.2 衰減域邊界頻率 106
3.4 有限周期結(jié)構(gòu)的動力特性 108
3.4.1 頻率響應(yīng)函數(shù) 109
3.4.2 理想周期結(jié)構(gòu)和有限周期結(jié)構(gòu) 110
3.5 周期結(jié)構(gòu)的能量流動特性 111
3.5.1 散射型周期結(jié)構(gòu)的能量流動特性 112
3.5.2 局域共振型周期結(jié)構(gòu)的能量流動特性 116
參考文獻 119
第4章 周期結(jié)構(gòu)頻散特性分析方法 121
4.1 傳遞矩陣法 121
4.1.1 特征方程的建立 121
4.1.2 頻散特性分析與計算 123
4.1.3 有限層狀周期結(jié)構(gòu)的傳輸特性 123
4.2 乎面波展開法 124
4.2.1 平面波展開法的基本原理 125
4.2.2 傅里葉系數(shù)與結(jié)構(gòu)函數(shù) 129
4.2.3 平面波展開法的收斂性及改進 133
4.3 多重散射理論 145
4.3.1 基本思路 145
4.3.2 三維多重散射理論 145
4.3.3 二維多重散射理論 152
4.3.4 有限結(jié)構(gòu)層間多重散射理論 157
4.4 時域有限差分法 163
4.4.1 基本原理 163
4.4.2 波動方程離散化 164
4.4.3 初始條件 168
4.4.4 邊界條件 168
4.4.5 頻散曲線 170
4.4.6 算法穩(wěn)定性與實用離散方法 170
4.5 有限單元法 172
4.5.1 基于復(fù)數(shù)運算的有限元法 172
4.5.2 基于通用有限元軟件的頻散曲線分析 175
4.6 微分求積法 176
4.6.1 微分求積法基本原理 176
4.6.2 強形式微分求積元法 179
4.6.3 弱形式微分求積元法 183
4.6.4 復(fù)雜周期結(jié)構(gòu)的處理 190
4.6.5 有限周期結(jié)構(gòu)的傳輸特性 192
參考文獻 192
第5章 層狀周期結(jié)構(gòu)的動力特性及層狀周期性隔震基礎(chǔ) 198
5.1 引言 198
5.2 理想層狀周期結(jié)構(gòu)及衰減域 199
5.2.1 理想層狀周期結(jié)構(gòu) 199
5.2.2 衰減域特性分析 200
5.3 參數(shù)分析 202
5.3.1 衰減域邊界頻率 202
5.3.2 最大衰減因子 204
5.4 衰減域的近似確定方法 204
5.5 有限周期結(jié)構(gòu)的動力特性 206
5.5.1 惜響應(yīng)分析 206
5.5.2 時程響應(yīng)分析 207
5.6 層狀周期隔震基礎(chǔ)隔震效果的數(shù)值模擬 208
5.6.1 層狀周期隔震基礎(chǔ)模型 208
5.6.2 數(shù)值模擬結(jié)果 208
5.7 層狀周期隔震基礎(chǔ)試驗研究 210
5.7.1 試驗?zāi)Ｐ?210
5.7.2 測試內(nèi)容 211
5.7.3 測試結(jié)果 211
參考文獻 214
第6章 二維周期結(jié)構(gòu)的動力特性及其隔震應(yīng)用 216
6.1 引言 216
6.2 二維周期結(jié)構(gòu)及其衰減域 217
6.3 完全衰減域 217
6.3.1 高對稱周期結(jié)構(gòu) 217
6.3.2 散射型周期結(jié)構(gòu)的完全衰減域 218
6.3.3 局域共振型周期結(jié)構(gòu)的完全衰減域 221
6.4 方向性衰減域 222
6.4.1 非高對稱周期結(jié)構(gòu) 222
6.4.2 散射型周期結(jié)構(gòu)的方向性衰減域 223
6.4.3 局域共振型周期結(jié)構(gòu)方向性衰減域 226
6.5 混凝土配筋對衰減域的影響 227
6.5.1 材料等效 227
6.5.2 配筋影響分析 229
6.6 有限周期結(jié)構(gòu)的動力特性 229
6.6.1 分析模型 230
6.6.2 數(shù)值計算結(jié)果 230
6.7 二維周期隔震基礎(chǔ)的數(shù)值模擬 233
6.7.1 二維高對稱周期隔震基礎(chǔ) 233
6.7.2 二維非高對稱周期隔震基礎(chǔ) 235
6.8 二維周期隔震基礎(chǔ)的試驗研究 242
6.8.1 試驗?zāi)Ｐ图皟x器 242
6.8.2 水平向隔震性能測試 243
6.8.3 豎向隔震性能測試 245
參考文獻 246
第7章 三維周期結(jié)構(gòu)的動力特性及其隔震應(yīng)用 249
7.1 引言 249
7.2 三維周期結(jié)構(gòu)及其衰減域 249
7.2.1 平面波展開法 250
7.2.2 正確性驗證 251
7.2.3 計算方法對比 251
7.3 參數(shù)分析 253
7.3.1 幾何參數(shù) 254
7.3.2 物理參數(shù) 255
7.4 黏彈性邊界條件及波動輸入方法 256
7.5 三維周期結(jié)構(gòu)隔震性能數(shù)值模擬 257
7.5.1 單頻簡諧荷載輸入 258
7.5.2 地震波輸入 259
7.6 三維周期隔震基礎(chǔ)的試驗研究 263
7.6.1 試驗?zāi)Ｐ图皟x器 263
7.6.2 水平向隔震性能測試 264
7.6.3 豎向隔震性能測試 265
參考文獻 267
第8章 周期性連續(xù)墻在交通環(huán)境減振中的應(yīng)用 269
8.1 引言 269
8.2 連續(xù)墻衰減域參數(shù)分析 270
8.2.1 材料參數(shù)的影響 271
8.2.2 幾何參數(shù)的影響 273
8.3 連續(xù)墻的單頻諧響應(yīng)分析 276
8.4 連續(xù)墻減振效果數(shù)值模擬 278
8.4.1 地鐵激勵 278
8.4.2 受位置A處激勵作用 279
8.4.3 受位置B處激勵作用 287
參考文獻 295
第9章 周期性實心排樁在交通環(huán)境減振中的應(yīng)用 296
9.1 引言 296
9.2 控制方程 297
9.3 對平面內(nèi)耦合波（P-SV波）的隔離 298
9.3.1 衰減域存在性驗證 298
9.3.2 衰減域影響因素分析 301
9.3.3 減振效果數(shù)值模擬 -304
9.4 對出平面波（SH波）的隔離 310
9.4.1 衰減域存在性驗證 310
9.4.2 衰減域影響因素分析 310
9.4.3 減振效果數(shù)值模擬 314
參考文獻 319
第10章 周期性填充排樁在環(huán)境減振中的應(yīng)用 323
10.1 引言 323
10.2 填充排樁對P波和SV波的隔離 324
10.2.1 正確性驗證 324
10.2.2 衰減域影響因素分析 326
10.2.3 減振效果數(shù)值模擬 328
10.3 填充排樁的振動機制 331
10.4 空心排樁對SH波的隔離 334
10.4.1 存在性驗證 334
10.4.2 單元類型和內(nèi)半徑對衰減域的影響 334
10.4.3 頻率響應(yīng) 336
參考文獻 337
第11章 改進的周期結(jié)構(gòu)在隔震減振中的應(yīng)用 338
11.1 引言 338
11.2 組合層狀周期隔震基礎(chǔ) 338
11.2.1 組合層狀周期隔震基礎(chǔ)模型 338
11.2.2 諧響應(yīng)分析 339
11.2.3 地震動時程分析 341
11.3 等效層狀周期隔震基礎(chǔ) 351
11.3.1 等效層狀周期隔震基礎(chǔ)模型 351
11.3.2 等效模型衰減域計算方法 352
11.3.3 隔震性能模擬 353
11.4 復(fù)合排樁減振 358
11.4.1 復(fù)合排樁有限元模型 358
11.4.2 單頻平面波入射響應(yīng)分析 360
11.4.3 多頻平面波入射響應(yīng)分析 361
11.5 波在分層土中的傳播 363
11.5.1 分層土的動力特性 363
11.5.2 分層土位置對衰減的影響 367
參考文獻 369
索引 370
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