六跨连续梁内力计算程序程序.docx
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六跨连续梁内力计算程序程序
六跨连续梁内力计算程序
说明文档
一．程序适用范围
本程序用来解决六跨连续梁在荷载作用下的弯矩计算。
荷载可以是集中力Fp（作用于跨中）、分布荷载q（分布全垮）、集中力偶m（作用于结点）的任意组合情况。
端部支承可为铰支或固支。
二．程序编辑方法
使用TurboC按矩阵位移法的思路进行编辑，用TurboC中的数组来完成矩阵的实现，关键的求解K⊿=P的步骤用高斯消元法。
三．程序使用方法
运行程序后，按照提示，依次输入结点编号，单元编号，单元长度，抗弯刚度（EI的倍数），集中力，均部荷载，集中力偶，各个数据间用空格隔开，每一项输入完毕后按回车键，所有数据输入完毕后按任意键输出结果。
输出结果中包括输入的数据（以便校核），角位移的值（以1/EI为单位）以及每个单元的左右两端弯矩值。
四．程序试算
1．算例1
算力图示：
输入数据：
结点：
1234560；单元：
123456；长度：
466846；EI：
11.51211.5；
Fp：
0128060；q：
800406；m：
00-801000
运行程序如下：
结果为：
角位移为：
单元编号
1
2
3
4
5
6
左端弯矩
0.00000
-14.92439
-7.30243
-12.37565
-8.16809
-7.95197
右端弯矩
14.92439
-0.69757
12.37565
18.16809
7.95197
23.02401
弯矩图如下：
2．算例2
算例图示：
输入数据：
结点：
0123456；单元：
123456；长度：
466846；EI：
11.51211.5；
Fp：
0128060；q：
800406；m：
00-801000
运行程序如下：
结果为：
角位移为：
单元编号
1
2
3
4
5
6
左端弯矩
-9.82331
-12.35339
-7.76314
-12.55393
-6.58562
-14.10360
右端弯矩
12.35339
-0.23686
12.55393
16.58562
14.10360
0.00000
弯矩图如下：
3．算例3
算例图示：
输入数据：
结点：
0123450；单元：
123456；长度：
466846；EI：
11.51211.5；
Fp：
0128060；q：
800406；m：
00-801000
运行程序如下：
结果为：
角位移为：
单元编号
1
2
3
4
5
6
左端弯矩
-9.83978
-12.32059
-7.87793
-12.19318
-8.21722
-7.93794
右端弯矩
12.32059
-0.12207
12.19318
18.21722
7.93794
23.03103
弯矩图如下：
4．算例4
算例图示：
输入数据：
结点：
1234567；单元：
123456；长度：
466846；EI：
11.51211.5；
Fp：
0128060；q：
800406；m：
00-801000
运行程序如下：
结果为：
角位移为：
单元编号
1
2
3
4
5
6
左端弯矩
-0.00000
-14.25984
-7.18863
-12.73600
-6.53707
-14.11573
右端弯矩
14.95284
-0.81137
12.73600
16.53707
14.11573
0.00000
弯矩图如下：
五．源程序
#include
#include
定义变量
intjoint[7];结点编号
intunit[6];单元编号
floatlength[6];长度
floatEI[6];抗弯刚度
floatP[6];集中力
floatq[6];均部荷载
floatm[7];集中力偶
doubleI[6];线刚度
intnumber=7,i,j;
doubleK[7][7]={0};整体刚度矩阵
doublek[6][2][2];单元刚度矩阵
doubleMP[6][2],Mq[6][2],Mlast[6][2],M[7]={0},tatleM[7],mm[7],Mqueue[7]={0},antiM[7]={0};
依次为：
集中力、均布荷载引起的固端弯矩，最终杆端弯矩，全部荷载引起的弯矩，总的结点荷载，按结点编号排列的结点集中力偶，按结点编号排列的固端弯矩，等效结点弯矩
doubleangle[7]={0};角位移
voidinput（）;输入函数
voidsolve（）;求解函数
voidoutput（）;输出函数
voidGauss（）;高斯消元法
voidmain（）
{
input（）;
solve（）;
output（）;
}
voidinput（）
{
clrscr（）;
printf（"Pleaseinputdata.\n\nThejointnumber:
"）;
for（i=0;i<7;i++）
scanf（"%d",&joint[i]）;
printf（"\nTheunitnumber:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%d",&unit[i]）;
printf（"\nThelength:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%f",&length[i]）;
printf（"\nTheEI:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%f",&EI[i]）;
printf（"\nTheFp:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%f",&P[i]）;
printf（"\nTheq:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%f",&q[i]）;
printf（"\nThem:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
scanf（"%f",&m[i]）;
}
voidsolve（）
{
for（i=0;i<7;i++）{if（joint[i]==0）number-=1;}
for（i=0;i<6;i++）
{
MP[i][0]=-P[i]*length[i]/8;MP[i][1]=P[i]*length[i]/8;
}
for（i=0;i<6;i++）
{
Mq[i][0]=-q[i]*length[i]*length[i]/12;Mq[i][1]=q[i]*length[i]*length[i]/12;
}
for（i=1;i<6;i++）
{
M[i]=MP[i-1][1]+MP[i][0]+Mq[i-1][1]+Mq[i][0];
}
M[0]=MP[0][0]+Mq[0][0];
M[6]=MP[5][1]+Mq[5][1];
if（joint[0]==0）j=1;elsej=0;
for（i=j;i<7&&joint[i]>=1;i++）
{
Mqueue[joint[i]-1]=M[i];
mm[joint[i]-1]=m[i];
}
for（i=0;i<7;i++）
antiM[i]=-Mqueue[i];
for（i=0;i<7;i++）
tatleM[i]=antiM[i]+mm[i];
for（i=0;i<6;i++）
I[i]=（EI[i]/length[i]）;
if（joint[0]==0）K[joint[1]-1][joint[1]-1]+=4*I[0];
if（joint[6]==0）K[joint[5]-1][joint[5]-1]+=4*I[5];
for（i=0;i<6;i++）
{
k[i][0][0]=4*I[i],k[i][0][1]=2*I[i],k[i][1][0]=2*I[i],k[i][1][1]=4*I[i];
}
for（i=j;joint[i]>=1&&joint[i+1]>=1&&i<6;i++）
{
K[joint[i]-1][joint[i]-1]+=k[i][0][0];
K[joint[i]-1][joint[i+1]-1]+=k[i][0][1];
K[joint[i+1]-1][joint[i]-1]+=k[i][1][0];
K[joint[i+1]-1][joint[i+1]-1]+=k[i][1][1];
}
getch（）;
}
voidoutput（）
{
clrscr（）;
printf（"Thedatayouputin:
\n\tjoint:
"）;
for（i=0;i<7;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%d",joint[i]）;
}
printf（"\n\n\tunit:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%d",unit[i]）;
}
printf（"\n\n\tlength:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%1.0f",length[i]）;
}
printf（"\n\n\tEI:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%1.1f",EI[i]）;
}
printf（"\n\n\tFp:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%1.0f",P[i]）;
}
printf（"\n\n\tq:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%1.0f",q[i]）;
}
printf（"\n\n\tm:
"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"\t"）;
printf（"%1.0f",m[i]）;
}
Gauss（）;
for（i=0;i<6;i++）
{
Mlast[i][0]=k[i][0][0]*angle[joint[i]-1]+k[i][0][1]*angle[joint[i+1]-1]+MP[i][0]+Mq[i][0];
Mlast[i][1]=k[i][1][0]*angle[joint[i]-1]+k[i][1][1]*angle[joint[i+1]-1]+MP[i][1]+Mq[i][1];
}
printf（"\n--------------------------------------------------------------------------------"）;
printf（"\nTheangle（1/EI）:
\n\n"）;
for（i=0;i{
printf（"%12.6f",angle[i]）;
}
printf（"\n--------------------------------------------------------------------------------"）;
printf（"\nunitnumber"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
printf（"%6d",unit[i]）;
}
printf（"\n\nleftM\t"）;
for（i=0;i<6;i++）printf（"%12.5f",Mlast[i][0]）;
printf（"\n\nrightM\t"）;
for（i=0;i<6;i++）printf（"%12.5f",Mlast[i][1]）;
getch（）;
}
voidGauss（）
{
intl,m;doublebox;
doubleBOX[7]={0};
for（j=0;j<（number-1）;j++）
{
for（i=j;i{
if（K[i][j]!
=0）
{
for（m=0;m{
BOX[m]=K[i][m];K[i][m]=K[j][m];K[j][m]=BOX[m];
}
box=tatleM[i];tatleM[i]=tatleM[j];tatleM[j]=box;
break;
}
}
for（m=j+1;m{
K[j][m]/=K[j][j];
}
tatleM[j]/=K[j][j];
K[j][j]=1;
for（l=j+1;l{
tatleM[l]+=-tatleM[j]*K[l][j];
for（m=number-1;m>=j;m--）
{
K[l][m]+=-K[j][m]*K[l][j];
}
}
}
tatleM[number-1]/=K[number-1][number-1];
K[number-1][number-1]=1;
for（i=0;iangle[i]=tatleM[i];
for（i=number-2;i>=0;i--）
{
for（j=number-1;j>i;j--）
angle[i]=angle[i]-K[i][j]*angle[j];
}
}
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