结构力学求解器作业.docx
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结构力学求解器作业
结构力学课程设计
题目1、某二跨二层钢筋混凝土框架如下图所示，已知荷载单位为KN/m,长度单位为m,试计算其内力及位移。
底层柱：
EA=5.6×
KN，EI=1.5×
KN
梁：
EA=5.2×
KN，EI=1.25×
KN
二层柱：
EA=5.0×
KN，EI=1.3×
KN
梁：
EA=4.8×
KN，EI=1.20×
KN
解：
TITLE,1
结点,1,0,0
结点,2,0,3.9
结点,3,0,7.2
结点,4,2.7,0
结点,5,2.7,3.9
结点,6,2.7,7.2
结点,7,10.8,0
结点,8,10.8,3.9
结点,9,10.8,7.2
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,1,1,1,1
单元,3,6,1,1,1,1,1,1
单元,7,8,1,1,1,1,1,1
单元,8,9,1,1,1,1,1,1
单元,5,8,1,1,1,1,1,1
单元,6,9,1,1,1,1,1,1
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点支承,4,6,0,0,0,0
结点支承,7,6,0,0,0,0
单元荷载,10,3,20,0,1,90
结点荷载,3,1,75,0
结点荷载,2,1,90,0
单元材料性质,1,1,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,3,3,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,7,7,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,5,5,5200000,1250000,0,0,-1
单元材料性质,9,9,5200000,1250000,0,0,-1
单元材料性质,2,2,5000000,1300000,0,0,-1
单元材料性质,4,4,5000000,1300000,0,0,-1
单元材料性质,8,8,5000000,1300000,0,0,-1
单元材料性质,6,6,4800000,1200000,0,0,-1
单元材料性质,10,10,4800000,1200000,0,0,-1
END
轴力：
剪力：
弯矩：
位移：
位移计算：
杆端位移值（乘子=1）
-------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移θ-转角u-水平位移v-竖直位移θ-转角
--------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000000000.000369260.00005771-0.00009713
20.000369260.00005771-0.000097130.000705840.00007600-0.00008792
30.000000000.000000000.000000000.00034382-0.00009320-0.00006825
40.00034382-0.00009320-0.000068250.00067128-0.00015812-0.00011358
50.000369260.00005771-0.000097130.00034382-0.00009320-0.00006825
60.000705840.00007600-0.000087920.00067128-0.00015812-0.00011358
70.000000000.000000000.000000000.00034856-0.00007734-0.00010020
80.00034856-0.00007734-0.000100200.00058771-0.000137620.00002440
90.00034382-0.00009320-0.000068250.00034856-0.00007734-0.00010020
100.00067128-0.00015812-0.000113580.00058771-0.000137620.00002440
--------------------------------------------------------------------------------------------
题目2、利用求解器计算下列结构的内力及位移；另要求写出B结点的位移。
其中EA=5.6×
KN,EI=1.5×
KN·m
解：
TITLE,2
结点,1,6,-6
结点,2,6,0
结点,3,12,-6
结点,4,12,0
结点,5,0,0
结点,6,18,0
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,4,3,1,1,1,1,1,1
单元,6,4,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,1,1,1,1
单元,2,4,1,1,1,1,1,1
结点支承,5,6,-90,0,0,0
结点支承,6,6,90,0,0,0
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点支承,3,6,0,0,0,0
单元荷载,5,3,15,0,1,90
单元荷载,4,1,80,1/2,-90
文本,5.2,4.2,KN,0,0,7.8
文本,11.2,3.1,KN/m,0,0,7.8
文本,-0.9208,-0.2703,A,0,0,7.8
文本,7.3061,-0.2231,B,0,0,7.8
文本,13.1371,-0.2231,C,0,0,7.8
文本,18.9150,-0.1019,D,0,0,7.8
文本,7.3193,-5.5033,E,0,0,7.8
文本,13.5943,-5.4249,F,0,0,7.8
单元材料性质,1,5,5600000,1500000,0,0,-1
尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-8,3m,3,-8,3m,6,-8,6m,12,-8,6m,18,-8
尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,20,0,6m,20,-6END
轴力：
剪力：
弯矩：
位移：
位移计算：
杆端位移值（乘子=1）
--------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码u-水平位移v-竖直位移θ-转角u-水平位移v-竖直位移θ-转角
--------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.00000000-0.00000137-0.00008612-0.00000271
2-0.00000360-0.000048050.000022930.000000000.000000000.00000000
30.000000000.000000000.00000000-0.00000360-0.000048050.00002293
4-0.00000137-0.00008612-0.000002710.000000000.000000000.00000000
5-0.00000137-0.00008612-0.00000271-0.00000360-0.000048050.00002293
--------------------------------------------------------------------------------------------
B点的位移：
u=-0.00000137v=-0.00008612θ=-0.00000271
题目3、分析下图的几何构造，其中结点5、6是组合结点。
解：
问题标题,3
结点,1,0,0
结点,2,2.5,0
结点,3,3.5,0
结点,4,6,0
结点,5,1,3
结点,6,5,3
结点,7,2,2
结点,8,4,2
单元,1,2,1,1,0,1,1,0
单元,2,3,1,1,0,1,1,0
单元,3,4,1,1,0,1,1,0
单元,1,5,1,1,0,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,4,1,1,1,1,1,0
单元,2,7,1,1,0,1,1,0
单元,7,5,1,1,0,1,1,0
单元,8,6,1,1,0,1,1,0
单元,3,8,1,1,0,1,1,0
单元,8,7,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,2,-90,0,0
结点支承,4,1,0,0
END
几何构造：
不必考虑大地及其支座刚片1由以下杆件构成：
（4）（5（6）
将刚片1看成第一个刚片将杆件（7）看成第二个刚片将杆件（10）看成第三个刚片
由三刚片规则，连接三刚片的三个（虚）铰过一直线，瞬变体系
结论:
为有多余约束的几何瞬变体系。
结构多余约束数:
1,自由度数:
1
题目4：
试用求解器分析下图所示的几何构造。
（a）
解：
结点,1,0,0
结点,2,1,0
结点,3,2,0
结点,4,3,0
结点,5,4,0
结点,6,1,-1
结点,7,2,-1
结点,8,3,-1
单元,1,2,1,1,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,0
单元,3,4,1,1,0,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,0
单元,2,6,1,1,0,1,1,1
几何构造：
将大地看成一刚片，记为刚片0刚片1由以下杆件构成：
（1）
（2）
刚片2由以下杆件构成：
（3）（4）刚片3由以下杆件构成：
（5）（6）
刚片4由以下杆件构成：
（7）（8）
刚片3可转为虚二力杆，该二力杆连接以下两个结点:
27,该二力杆命名单元:
-3
刚片4可转为虚二力杆，该二力杆连接以下两个结点:
74,该二力杆命名为单元:
-4
由三刚片规则，三刚片012可合并为一个大刚片，命为刚片0
结论:
为无多余约束的几何不变体系。
结构多余约束数:
0,自由度数:
0
（b）
解：
结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,0.5,-0.5结点,4,-1,0结点,5,-0.5,-0.5结点,6,0,-1
单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,0单元,1,4,1,1,0,1,1,0
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