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文档简介

1、计算结构力学计算报告姓名: 学号: 班级: 指导: 安徽建筑工业学院土木工程学院实验一: 形成单元定位向量的程序设计一、 求图示结构各单元的单元定位向量。二、 输入数据文件6,6,43,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,61,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001三、 计算结果： 平面杆系分析 单元数NE= 6 结点数NJ= 6 特殊结点数NJT= 4 单元两端结点号: 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2 5 3 4 6 5 6 特殊结点信息(结点号,结

2、点各自由度的约束特征数): 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001 4 0 1 10001 未知量编号: 2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5 6 7 单元定位向量MW(6) 单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1 单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1 单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1 单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1 单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0

3、 -1 单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7四、 实验分析：1 单元是梁式杆，其余均为轴力杆单元；2 单元定位向量与结点坐标和杆件长度、截面性质、材料都无关。五、实验日期：二一二年六月二十日 星期三实验二: 形成单元刚度矩阵和结构刚度矩阵的程序设计一、 图示桁架腹杆EA1=186 KN，EI1=368 KNm2;弦杆EA2=213 KN，EI2=559 KNm2。求各单元的单元刚度矩阵和结构刚度矩阵。二、 输入数据文件6,6,4,23,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,61,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,100011,1,1,

4、1,2,2186,213368,5590,6,0,6,0,65,5,0,0,5,5三、 计算结果： 平面杆系分析 单元数NE= 6 结点数NJ= 6 特殊结点数NJT= 4 截面特性分组数NAI= 2 单元两端结点号: 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2 5 3 4 6 5 6 单元截面特性: 1 1 1 1 2 2 特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数): 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 1 5 5 10001 2 6 6 10001

5、3 1 1 10001 4 0 1 10001 截面特性EA: 186.000 213.000 截面特性EI: 368.000 559.000 结点坐标: 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000 4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000 未知量编号: 2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5 6 7 单元定位向量MW(6) 单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1 单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6

6、-1 单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1 单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1 单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1 单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7 单元刚度矩阵：单元号 1 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .00 147.20

7、 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 2 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 3 17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17 -7.15 15.23 -27.81 7.1

8、5 -15.23 -27.81 -23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24 -17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17 7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81 -23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 4 17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17 7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81 -23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24 -17.85 -

9、7.15 23.17 17.85 7.15 23.17 -7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81 -23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 5 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 186.33 .00

10、-93.17 372.67 单元刚度矩阵：单元号 6 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67 结构刚度矩阵： 88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0 .0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5 .0 .0 7.2 -7.2

11、 83.5 93.2 .0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2 372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5 .0 .0 88.7 7.2 .0 .0 .0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2 .0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2 372.7四、 实验分析：1 单元刚度矩阵和结构刚度矩阵均与杆件的材料性质有关。2 单元刚度矩阵具有对称的性质；结构刚度矩阵不具有。五、 实验日期：二一二年六月二十日 星期三实验三: 形成载荷列阵的程序设计一、 图示桁架腹杆EA1=186 KN，EI1=368 KNm2;弦杆EA2=213 KN，EI2=5

12、59 KNm2。求结构的总载荷向量。二、 输入数据文件6,6,4,2,2,13,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,61,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,100011,1,1,1,2,2186,213368,5590,6,0,6,0,65,5,0,0,5,51.1,-5,2.1,56.1,6,-3三、 计算结果：平面杆系分析 单元数NE= 6 结点数NJ= 6 特殊结点数NJT= 4 支座结点数NJZ= 2 截面特性分组数NAI= 2 单元两端结点号: 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 1 3 1 2 4

13、 2 3 4 1 4 3 2 5 3 4 6 5 6 单元截面特性: 1 1 1 1 2 2 特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数): 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001 4 0 1 10001 截面特性EA: 186.000 213.000 截面特性EI: 368.000 559.000 结点坐标: 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000 4 6.0

14、00 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000 未知量编号: 2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5 6 7 单元定位向量MW(6) 单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1 单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1 单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1 单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1 单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1 单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7 单元刚度矩阵：单元号 1 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.3

15、2 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 2 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .0

16、0 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 3 17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17 -7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81 -23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24 -17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17 7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81 -23.17 -27.81 94.24 23.17 27

17、.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 4 17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17 7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81 -23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24 -17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17 -7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81 -23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 5 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.0

18、6 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67 单元刚度矩阵：单元号 6 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .0

19、0 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67 结构刚度矩阵： 88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0 .0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5 .0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2 .0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2 372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5 .0 .0 88.7 7.2 .0 .0 .0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2 .0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2 372.7 结点荷

20、载数 单元荷载数 2 1 结点荷载: 1.100 -5.000 2.100 5.000 单元荷载: 6.100 6.000 -3.000 荷载向量: .000 -5.000 -9.000 -9.000 5.000 -9.000 9.000四、 实验分析：1 单元载荷作用在梁式杆上。2同一结点上的桁架杆与梁式杆有不同的截面，须分开标注。五、 实验日期：二一二年六月二十日 星期三实验四: 高斯消元法的程序设计一、 图示桁架腹杆EA1=186 KN，EI1=368 KNm2;弦杆EA2=213 KN，EI2=559 KNm2。求结构的结点位移。二、 输入数据文件6,6,4,2,2,13,1,4,2,

21、4,1,3,2,3,4,5,61,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,100011,1,1,1,2,2186,213368,5590,6,0,6,0,65,5,0,0,5,51.1,-5,2.1,56.1,6,-3三、 计算结果： 平面杆系分析 单元数NE= 6 结点数NJ= 6 特殊结点数NJT= 4 支座结点数NJZ= 2 截面特性分组数NAI= 2 单元两端结点号: 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 单元 起点 终点 1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2 5 3 4 6 5 6 单元截面特性: 1 1 1 1 2

22、2 特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数): 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 结点号 特征数 特征数 特征数 1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001 4 0 1 10001 截面特性EA: 186.000 213.000 截面特性EI: 368.000 559.000 结点坐标: 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 结点 X坐标 Y坐标 1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000 4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000 未知量编号: 2 3

23、 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5 6 7 单元定位向量MW(6) 单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1 单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1 单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1 单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1 单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1 单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7 单元刚度矩阵：单元号 1 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294

24、.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 2 35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32 .00 37.20 .00 .00 -37.20 .00 -88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20 -35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32 .00 -37.20 .00 .00 37.20 .00 -88.32 .

25、00 147.20 88.32 .00 294.40 单元刚度矩阵：单元号 3 17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17 -7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81 -23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24 -17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17 7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81 -23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 4 17.85 7.15 -23.17 -17

26、.85 -7.15 -23.17 7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81 -23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24 -17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17 -7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81 -23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47 单元刚度矩阵：单元号 5 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00

27、 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67 单元刚度矩阵：单元号 6 35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00 .00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17 .00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33 -35.50 .00 .00 35.50 .00 .00 .00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17 .00 93.17 18

28、6.33 .00 -93.17 372.67 结构刚度矩阵： 88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0 .0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5 .0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2 .0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2 372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5 .0 .0 88.7 7.2 .0 .0 .0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2 .0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2 372.7 结点荷载数 单元荷载数 2 1 结点荷载: 1.100 -5.000 2.100 5.000 单

29、元荷载: 6.100 6.000 -3.000 荷载向量: .000 -5.000 -9.000 -9.000 5.000 -9.000 9.000 结构位移列阵: .03587846 -.03529678 -.18136728 -.04830054 .07117523 -.18136728 .04830054 单元位移列阵: M UA VA ZTA UB VB ZTB 1 .0000000 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000 2 .0358785 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .000000

30、0 3 .0358785 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000 4 .0000000 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .0000000 5 .0000000 .0000000 .0000000 .0358785 .0000000 .0000000 6 -.0352968 -.1813673 -.0483005 .0711752 -.1813673 .0483005四、 实验分析：同一结点上的桁架杆与梁式杆截面有相同的水平位移和竖直位移。五、 实验日期：二一二年六月二十日 星期三实验五: 计算杆端力和支座反力的程序设计一、 图示桁架腹杆EA1=186 KN，EI1=368 KNm2;弦杆EA2=213 KN，EI2=559 KNm2。求结构的杆件杆端力和支座反力。二、 输入

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