结构力学求解器求解示例.docx

1、结构力学求解器求解示例纟口构力学（二）上机试验 结构力学求解器的使用 上机报告实验三、计算结构的影响线1.实验任务(1)作以下图示梁中截面D的内力M D、Fqd的影响线。F=1N观览器：Md的影响线观览器：Fqd的影响线编辑器：结点,1,0,0结点,2,3,0结点,3,6,0结点,4,12,0结点,6,6,1结点,5,17,1单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元 34,1,1,1,1,1,0单元,3,6,1,1,0,1,1,0单元,6,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,4,1,0,0 结点支承,5,3,0,0,0影响线参

2、数,-2,1,1,3影响线参数,-2,1,1,2End作以下图示梁中截面D的内力M D、Fqd的影响线。F 12 a2 i3a观览器：Md的影响线Fqd的影响线编辑器: 结点，1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,4,0 结点,4,6,0 结点,5,8,0 结点,6,0,1 结点,7,8,1 结点,8,2,1 结点,9,4,1 结点,10,6,1 单元，121,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 单元,1,6,1,1,1,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0

3、,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,7,1,1,0,1,1,0单元，821,1,0,1,1,0 单元，931,1,0,1,1,0 单元,10,4,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,5,1,0,0 结点支承,7,1,90,0 影响线参数，-2,2,1/2,2 影响线参数，-2,2,1/2,3End(2)自选题：在教材或其它参考书中自选一个绘制结构影响线的例题或习题, 上机进行求解。观览器：Fqd的影响线M D的影响线:编辑器:结点，1,0,0结点,2,0,2结点,3,3,2结点，4,4.5,2结点,5,6,2单元,1,2,1,1,1,1

4、,1,1单元 23,1,1,1,1,1,0单元,3,4,1,1,0,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,4,1,0,0影响线参数，-2,2,2/3,3影响线参数，-2,2,2/3,2End心得体会：此次影响线的求解过程让我再次看到了利用求解器解决复杂杆件影响线作图的便捷之处，而且操作简单明了。结果准确漂亮,这样才能但值得注意的地方就是影响线参数的输入必须要准确合理,得到确切的实验结果!实验四、力法的辅助计算1.实验任务取结点 3水平反力为基本未知力，各杆长（1）求解图中的二次超静定刚架。刚度参数如下相等I 4m ,杆件（1）；EA 5.2 1

5、06kN,EI1.25 105kN m2杆件（2）；EA 4.5 106kN, EI5 21.2 105 kN m224kN/iii(?)1/1 iirltliirvll rii II if In rij 总编辑器:结点，1,0,0结点,2,0,4结点,3,4,4单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元 23,1,1,1,1,1,1单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,-1,-1单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,-1,-1观览器:- p=0.00229m, 11 =-0.00008P / 11求得基本未知力X =28.625。编辑器:结点，1,0,0 结

6、点,2,0,4 结点,3,4,4 单元，121,1,1,1,1,1 单元 23,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,3,1,0,0结点荷载,3,1,28.625,180单元荷载,2,3,24,0,1,90结点荷载,2,1,20,0单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,-1,-1 单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,-1,-1观览器:M图:3,11L.剪力图:(2)教材 P272、273 习题 6-22 (a)。编辑器:结点，1,0,0结点,2,0,4结点，4,12,4 结点,5,12,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单

7、元 23,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,1 结点支承，5,1,0,0 结点支承,1,2,-90,0,0单元荷载,2,3,10,0,1,90,1观览器:UUUI44UIII4I4flJT2(4)p= 19921.8336 , 11 =-1644.84913P / 11求得基本未知力X =12.11。编辑器:结点，1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,6 结点，4,12,4 结点,5,12,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元 23,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,

8、1,1,1 结点支承,5,1,0,0 单元材料性质，1,1,-1,1,0,-1,-1 单元材料性质，2,2,-1,0.2,0,-1,-1 单元材料性质，3,3,-1,0.2,0,-1,-1 单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1 结点荷载，5,1,12.11,180 单元荷载,2,3,10,0,1,90,1观览器:nuuiluauuu1(4)剪力图:-10弯矩图:R!Id)卫-48.44ih)当s=1时，剪力图:2922*(2)GM-iT.TCr16弯矩图:24. IS 14. IS41.54Mid)1宀B5Id)当s=5时，剪力图:弯矩图:(3)自选题：在教材中或其它参考书中自选一个

9、力法计算的例题或习题，上 机进行求解。编辑器:结点,1,0,0结点,2,0,6结点,3,0,12结点,4,9,12结点,5,9,6结点,6,9,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元 34,1,1,1,1,1,1单元 45,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,2,5,1,1,1,1,1,1 结点支承,6,1,0,0结点支承，12-90,0,0单元材料性质,1,1,-1,1,0,-1,-1单元材料性质,2,2,-1,1,0,-1,-1单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1单元材料性质,5,5,-1,1,0,-1,-1单元

10、材料性质,3,3,-1,2,0,-1,-1单元材料性质,6,6,-1,2,0,-1,-1 结点荷载,3,1,10,0结点荷载,6,1,1,180观览器: al CP151P = 1076.03658, 11 = -215.208220p/ 11求得基本未知力X =5。编辑器:结点，1,0,0 结点,2,0,6 结点,3,0,12 结点,4,9,12 结点,5,9,6 结点,6,9,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元 23,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 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,

11、1,1,1结点支承，12-90,0,0单元材料性质，1,1,-1,1,0,-1,-1单元材料性质，2,2,-1,1,0,-1,-1单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1单元材料性质，5,5,-1,1,0,-1,-1单元材料性质，3,3,-1,2,0,-1,-1单元材料性质，6,6,-1,2,0,-1,-1结点荷载,6,1,5,180结点荷载,3,1,10,0观览器:剪力图:513 0010弯矩图:討！?闔-1S.0C I-10.00-laooLl -laloo心得体会：这次实验让我看到了力法求解的正确性与合理性以及在手算解题中的重要地位，此方法对于静定和超静定结构均适用。 通过 这次实

12、验操作让我更加的熟悉了力法方程的使用以及在求解中的形 式，值得注意的地方就是在刚架的材料性质的输入时要注意抗拉刚度EA 一般是无穷大!实验五、超静定结构的内力与变形计算1.实验任务图示超静定刚架，两杆长相等I 4m，刚度参数为：AC杆编辑器：结点,1,0,0结点,2,0,4结点,3,4,4单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元 23,1,1,1,1,1,0结点支承,3,2,0,0,0结点支承,1,6,0,0.01,-0.01,0单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,0,-1单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,0,-1观览器：弯矩图:(3)364片变形图:

13、(2)图示框架底层左边第一间起火，温度上升了 t 100 C。用求解器计算温度改变引起的最大弯矩值。各杆截面高h 0.6m, EA 5 106kN, El 2 104kN m2。1314-(心IS(11)(21)9【M)Id(17 )ncm7CU)t =1612S5m5inW严(4宀编辑器：结点,1,0,0结点,2,0,5结点,3,0,10结点,4,0,15结点,5,5,15结点,6,10,15结点,7,15,15结点,8,15,10结点,9,15,5结点,10,15,0结点,11,10,10结点,12,10,5结点,13,10,0结点,14,5,10结点,15,5,5结点,16,5,0单元,

14、1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,1单元,7,8,1,1,1,1,1,1单元 89,1,1,1,1,1,1单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,14,1,1,1,1,1,1单元,14,11,1,1,1,1,1,1单元,11,8,1,1,1,1,1,1单元,2,15,1,1,1,1,1,1单元,15,12,1,1,1,1,1,1单元,12,9,1,1,1,1,1,1单元,5,14,1,1,1,1,1,1单元,14,

15、15,1,1,1,1,1,1单元,15,16,1,1,1,1,1,1单元,6,11,1,1,1,1,1,1单元,11,12,1,1,1,1,1,1单元,12,13,1,1,1,1,1,1结点支承,16,6,0,0,0,0结点支承，1,6,0,0,0,0结点支承,10,6,0,0,0,0结点支承,13,6,0,0,0,0单元温度改变,1,1,0,100,0.00001,0.6单元温度改变,13,13,0,100,0.00001,0.6单元温度改变,18,18,0,100,0.00001,0.6单元材料性质,1,21,5000000,20000,0,0,-1观览器：+ d 何14 (1 g(10：

16、2：1313 1(J弯矩图:as. |】打qjf杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩4.26305588 -3.05083676-25.77249624.26305588-3.05083676-41.02668003.151713163.37911130-9.651263393.151713163.379111307.244293101.070390050.042536661.281743731.070390050.042536661.494427020.04253666 -1.070390051.494427020.04253666-1.07039005-3.85752321-0.42

17、8019042.27369605-5.58661676-0.428019042.273696055.78186347-1.00294570 -1.312285184.06964969-1.00294570-1.31228518-2.49177619-1.312285181.00294570-2.49177619-1.312285181.002945702.52295232-2.28539281 -0.288368960.61981095-2.28539281-0.28836896-0.82203383-3.570404571.49024145-3.46343767-3.570404571.49

18、0241453.987769573.33657464 -2.081323115.962549373.33657464-2.08132311-4.444066182.331555123.28012349-8.380492572.331555123.280123498.020124871.29131466 -0.973107632.962396791.29131466-0.97310763-1.90314138-6.42994805 -1.11134273-31.3754166-6.42994805-1.11134273-36.9321302-4.202083242.68932236-6.6699

19、0248-4.202083242.689322366.77670933-1.77861040 -1.285011763.78365496-1.77861040-1.28501176-2.64140384-3.34408609 -0.470555701.72909355-3.34408609-0.47055570-0.62368492-8.70553269 -1.475575213.31274146-8.70553269-1.47557521-4.06513460-12.50619770.75228960-34.3273623-12.50619770.75228960-30.56591443.5

20、8598122 -0.574926671.712213783.58598122-0.57492667-1.162419557.83921234 -1.615167133.895308537.83921234-1.61516713-4.1805271312345678910111213141516仃181921 11.8135464 0.80830571 -1.18747276 11.8135464 0.80830571 2.85405578最大弯矩值： -41.02668003）自选题：在教材或其它参考书中自选一个超静定结构计算的例题或习题，上机进行求解。 7-20（ a）单元材料性质 单元温

21、度改变 单元温度改变 观览器：编辑器： 结点,1,0,0 结点,2,0,8 结点,3,6,8 结点,4,12,8 结点,5,18,8 结点,6,24,8 结点,7,24,0 结点,8,18,0 结点,9,12,0 结点,10,6,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,6,7,1,1,1,1,1,1 单元,3,10,1,1,1,1,1,1 单元 ,4,9,1,1,1,1,1,1 单元,5,8,1,1,1,1,1,1 结点支承 ,10,6

22、,0,0,0,0 结点支承 ,1,6,0,0,0,0 结点支承 ,9,6,0,0,0,0 结点支承 ,8,6,0,0,0,0 结点支承 ,7,6,0,0,0,0,1,9,4500000,120000,0,0,-1 ,1,6,-10,-40,0.00001,0.6 ,7,9,10,0,0.00001,0.6内力计算杆端内力值（乘子=1）杆端1杆端2单元码1 轴力剪力弯矩轴力剪力16.523765864.48018459-96.38864286.523765864.48018459-60.547166024.48018459-6.52376586-60.54716604.48018459-6.52

23、376586-99.689761237.223034081.78359501-87.27511547.223034081.78359501-76.573545447.22303408-1.78359501-76.57354547.22303408-1.78359501-87.275115454.480184596.52376586-99.68976124.480184596.52376586-60.547166066.52376586-4.48018459-60.54716606.52376586-4.48018459-96.3886428弯矩7-8.30736086 2.74284949 -

24、12.4146457 -8.30736086 2.74284949 9.5281501383.56719001 -0.00000000 0.00000000 3.56719001 -0.00000000 -0.000000009-8.30736086 -2.74284949 12.4146457 -8.30736086 -2.74284949 -9.52815013心得体会： 这次实验相对来说比较复杂一些，在材料性质的输入上以及温度变量的输入就显得繁杂一些。 值得注意的就是在温度变量的输入时，中性层的温度选择以及上下表面温差的确定。 关于上下表面温差是根据编号的顺序确定 x 轴的方向，让后根据相对的 y 轴来确定上下。其他的均为正常的实验基本操作， 但仍要细心， 避免小的失误！