结构力学矩阵位移法上机做法详解.docx
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结构力学矩阵位移法上机做法详解
结构力学
矩阵位移法上机实践报告
指导老师：
韩衍群
班级：
工程力学0901班
姓名：
学号：
（虽然这个估计没有人看，但是还是写一下吧，红字部分为解释部分，黑字为内容）
矩阵位移法上机实践报告
一、实践任务
掌握矩阵位移法,能够利用电算法计算各种结构的内力.计算各种典型结构的内力,主要包括钢架,连续梁和桁架。
计算完成之后,写出实践报告。
二、实践要求
（1）用程序计算给定结构的内力；
（2）根据计算结果手工绘制出来各个结构的内力图。
三、实践方法
（1）为节点编号：
选定适当的整体坐标系和局部坐标系，为各个结构的节点和杆件编号。
（2）建立输入文件：
根据已知数据，建立格式为文本文档的输入数据文件，输入文件需要严格按照格式，不能有遗漏。
（3计算：
运行程序，得到输出结果文件。
（4）绘制内力图：
根据结果绘制内力图。
（以上最好重新组织一下语言写一下，当然整个报告可以去罗三那里借一份其他同学做出来的报告复印，但是那样的话，必然每个人的分数都降低，对做出来的同学不公）
四、实践心得
（1）（这些地方随便写点东西）
（2）
（3）
（4）（这点是重点）pf程序对于非节点荷载只能够处理四种情况：
水平集中荷载、竖直集中荷载、水平均布荷载和竖直均布荷载。
故而在非节点处若有弯矩作用，需要在此处设定一个节点。
（下面是各题的计算过程，这里重新给结构编了号，运行结果是几乎一样的。
如果直接copy下面的结果，那么可能会与别人重复，自己编个再算一遍为好）
工力09级结构力学矩阵位移法上机题2011年5月
（要求：
根据电算结果，绘制出内力图，并附上结点位移和杆端力电算结果，该成绩作为最终考试成绩的一部分。
）
1．作图示刚架的
、
、
图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.5m,高0.5m,梁截面宽0.5m,高0.6m，各杆E=×104MPa。
4分
对结点和单元进行编号，选定整体坐标系和局部坐标系
（以下都是从左到右：
上面节点编号顺序，上边四个：
1,2,3,4
中间五个：
包括左边梁中非节点的弯矩作用处，5,6,7,8,9
下面四个：
10,11,12,13
杆件编号顺序<号码是带圈字符>：
上边横向三根：
第二层竖直四根：
第三层横向四根，左边那根分为两根：
最下竖直四根：
）
则对照下边输入数据文件表，大方框中为需要在输入文件中的数据：
txt文本为：
*********************************************************
**
*1asimplesuppotedframe*
**
*********************************************************
365e51513121
1230e-2
2330e-2
3430e-2
1525e-2
2725e-2
3825e-2
4925e-2
5630e-2
6730e-2
7830e-2
8930e-2
51025e-2
71125e-2
81225e-2
91325e-2
016
1016
2016
3016
08
58
108
208
308
00
100
200
300
1010
1020
1030
1110
1120
1130
1210
1220
1230
1310
1320
1330
4
20025
415000
60-150-50
700-25
7
24-1010
32-2505
43208
84-55
102-1505
114-1010
123208
运行方法如下:
打开windows的dos运行界面，就是“附件”里面的“运行”先把和上面这个名为zs的输入文件放在c盘下（哪个盘其实都可以）,如果将pf运行结果存入c盘的文件中,则先键入c:
\pf>>c:
\（回车）
接着键入输入文件名c:
\
然后c盘中就出现了名为1的结果记事本文件，输出结果在下面；
Dos运行方法截图如下：
输入文件数据表
弹性模量杆件数结点数已知位移数荷载情况数
365e51513121
杆件始端结点号末端结点号截面面积面积矩
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1230e-2
2330e-2
3430e-2
1525e-2
2725e-2
3825e-2
4925e-2
5630e-2
6730e-2
7830e-2
8930e-2
51025e-2
71125e-2
81225e-2
91325e-2
结点号X坐标Y坐标
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
016
1016
2016
3016
08
58
108
208
308
00
100
200
300
已知位移标号位移
10
11
12
13
1010
1020
1030
1110
1120
1130
1210
1220
1230
1310
1320
1330
（结点荷载4
LJFXFYFM
20025
415000
60-150-50
700-25
非结点荷载7
LMLTVFDST
24-1010
32-2505
43208
84-55
102-1505
114-1010
123208
、输出结果文件
*******************************************************************
**
*1asimplesuppotedframe*
**
*******************************************************************
TheInputData
TheGeneralInformation
ENMNJNSNLC
+071513121
TheInformationofMembers
memberstartendAI
112
223
334
415
527
638
749
856
967
1078
1189
12510
13711
14812
15913
TheJointCoordinates
jointXY
1.000000
2
3
4
5.000000
6
7
8
9
10.000000.000000
11.000000
12.000000
13.000000
TheInformationofSupports
ISVS
101.000000
102.000000
103.000000
111.000000
112.000000
113.000000
121.000000
122.000000
123.000000
131.000000
132.000000
133.000000
（NA=438）
（NW=1319）
LoadingCase1
TheLoadingsatJoints
NLJ=4
ILJPXPYPM
2.0000.0000
4.0000.00000
6.0000
7.0000.0000
TheLoadingsatMembers
NLM=7
ILMITLPVDST
24
32
43
84
102
114
123
TheResultsofCalculation
TheJointDisplacements
jointuvphi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
TheTerminalForces
memberN（st）Q（st）M（st）N（en）Q（en）M（en）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（NA=438）
（NW=1347）
刚架内力图绘制（按照每个节点的上面的运行结果最后一大块数据，就是各个杆件的两端力大小，根据这个图绘制出剪力，弯矩，轴力图等，下面两道题目相较简单，不详述，注意的是桁架题目中，杆件面积矩尽量小，比如取2e-18，则可以排除剪力弯矩的影响）
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