●前言
第1章緒論1
1.1工程結構隔震1
1.1.1隔震基本原理2
1.1.2隔震技術研究現狀4
1.2交通環境振動9
1.2.1交通環境振動的危害9
1.2.2交通環境振動的控制措施13
1.3周期結構概述21
1.3.1周期結構的概念及其特性21
1.3.2周期結構的研究歷史與現狀24
1.3.3周期結構隔震減振應用28
參考文獻29
第2章周期結構的基本理論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布裡淵區58
2.2周期介質中的彈性波62
2.2.1彈性動力學基本方程62
2.2.2彈性波動問題基本概念66
2.2.3Bloch定理78
2.2.4周期結構頻散曲線及衰減域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章周期結構的頻散特性和能量流動特性98
3.1引言98
3.2周期結構的頻散特性99
3.2.1散射型周期結構——多質點彈簧振子模型99
3.2.2局域共振型周期結構——主子結構模型101
3.3周期結構的衰減域105
3.3.1頻散曲線的一致性關繫105
3.3.2衰減域邊界頻率106
3.4有限周期結構的動力特性108
3.4.1頻率響應函數109
3.4.2理想周期結構和有限周期結構110
3.5周期結構的能量流動特性111
3.5.1散射型周期結構的能量流動特性112
3.5.2局域共振型周期結構的能量流動特性116
參考文獻119
第4章周期結構頻散特性分析方法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有限層狀周期結構的傳輸特性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傅裡葉繫數與結構函數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有限結構層間多重散射理論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算法穩定性與實用離散方法170
4.5法172
4.5.1基於復數運算法172
4.5.2基於通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強形式微法179
4.6.3弱形式微法183
4.6.4復雜周期結構的處理190
4.6.5有限周期結構的傳輸特性192
參考文獻192
第5章層狀周期結構的動力特性及層狀周期性隔震基礎198
5.1引言198
5.2理想層狀周期結構及衰減域199
5.2.1理想層狀周期結構199
5.2.2衰減域特性分析200
5.3參數分析202
5.3.1衰減域邊界頻率202
5.3.2*大衰減因子204
5.4衰減域的近似確定方法204
5.5有限周期結構的動力特性206
5.5.1惜響應分析206
5.5.2時程響應分析207
5.6層狀周期隔震基礎隔震效果的數值模擬208
5.6.1層狀周期隔震基礎模型208
5.6.2數值模擬結果208
5.7層狀周期隔震基礎試驗研究210
5.7.1試驗模型210
5.7.2測試內容211
5.7.3測試結果211
參考文獻214
第6章二維周期結構的動力特性及其隔震應用216
6.1引言216
6.2二維周期結構及其衰減域217
6.3接近衰減域217
6.3.1高對稱周期結構217
6.3.2散射型周期結構的接近衰減域218
6.3.3局域共振型周期結構的接近衰減域221
6.4方向性衰減域222
6.4.1非高對稱周期結構222
6.4.2散射型周期結構的方向性衰減域223
6.4.3局域共振型周期結構方向性衰減域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有限周期結構的動力特性229
6.6.1分析模型230
6.6.2數值計算結果230
6.7二維周期隔震基礎的數值模擬233
6.7.1二維高對稱周期隔震基礎233
6.7.2二維非高對稱周期隔震基礎235
6.8二維周期隔震基礎的試驗研究242
6.8.1試驗模型及儀器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章三維周期結構的動力特性及其隔震應用249
7.1引言249
7.2三維周期結構及其衰減域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
7.3參數分析253
7.3.1幾何參數254
7.3.2物理參數255
7.4黏彈性邊界條件及波動輸入方法256
7.5三維周期結構隔震性能數值模擬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的試驗研究263
7.6.1試驗模型及儀器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章周期性連續牆在交通環境減振中的應用269
8.1引言269
8.2連續牆衰減域參數分析270
8.2.1材料參數的影響271
8.2.2幾何參數的影響273
8.3連續牆的單頻諧響應分析276
8.4連續牆減振效果數值模擬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境減振中的應用296
9.1引言296
9.2控制方程297
9.3對平面內耦合波（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減振效果數值模擬314
參考文獻319
第10章周期性填充排樁在環境減振中的應用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類型和內半徑對衰減域的影響334
10.4.3頻率響應336
參考文獻337
第11章改進的周期結構在隔震減振中的應用338
11.1引言338
11.2組合層狀周期隔震基礎338
11.2.1組合層狀周期隔震基礎模型338
11.2.2諧響應分析339
11.2.3地震動時程分析341
11.3等效層狀周期隔震基礎351
11.3.1等效層狀周期隔震基礎模型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復合排樁減振358
11.4.1復合排模型358
11.4.2單頻平面波入射響應分析360
11.4.3多頻平面波入射響應分析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
彩圖

本書內容涵蓋周期結構分析的基本理論、數值方法和部分試驗，共11章，各章內容大致如下：第1章主要就周期結構在結構隔震和交通環境減振方面的應用、研究現狀和周期結構的動力特性進行概述；第2章以固體物理研究周期結構的基本理論為基礎，介紹相關概念、方法和基本理論，並就彈性波在周期介質中的傳播特性以及工程結構的波動問題進行闡述；第3章和第4章分別研究周期結構的能量耗散以及頻散特性的主要分析方法；第5~7章為周期結構在基礎隔震中的應用，包括層狀周期基礎、二維周期基礎、三維周期基礎的設計與理論；第8~10章為周期結構在交通環境減振中的應用，主要包括周期性連續牆和周期性排樁的設計及減振效果數值模擬；在上述典型周期結構基礎上，第11章介紹幾種改進的周期結構，豐富了周期結構的類型和應用範圍。本書可供從事土木、地震、交通、環境等工程領域的科研人員和技術人員參考，並可作為高等院校相關專業研究生的教材和本科生的教學參等