弯矩曲率计算程序

1、弯矩.曲率计算程序#include<stdio.h>#include&比math.h>floatabstr(float);/*定义名为abstr的函数，其功能是求绝对值*/intsign(float);/*定义名为sign的函数，其功能是获取数值的正负号*/voidmain(void)floatm300,c300,p300,d300;/*定义一维单精度浮点型变量数组，数组长度为300,m:弯矩;c:曲率;p:外力;d:挠度*/floatmom100,coc100;/*定义一维单精度浮点型变量数组，数组长度为300,mom:纵梁方向距梁端n*da

2、处弯矩;coc:对应曲率*/inti;/*定义为整型变量*/for(i=0;i<300;i+)/*为数组m,c,p,d,mom,coc赋初值0*/mi=0.0;ci=0.0;pi=0.0;di=0.0;for(i=0;i<100;i+)momi=0.0;coci=0.0;/*EnterDataToStoreInInput.dat*FILE*file1,*file2,*file3,*file4;floatfy,es,esh;/*定义钢筋屈服强度，钢筋弹性模量，钢筋的极限拉应变*/floatfc,fct;/*定义混凝土抗压强度，抗拉强度*/floatas1,as;/*定

3、义抗压钢筋面积，抗拉钢筋面积*/floatl,a,h,b;/*定义梁跨长，作用点到左端距离，截面宽、高*/floatao2;/*抗压和抗拉钢筋中心到梁顶距离*/intsn,ln,st;/*定义截面划分条带数，a长度上的分段数，钢筋型号*/file1=fopen("input.dat","r");/*从input.dat中读取相应数据*/fscanf(file1,"%f%f%f",&fy,&es,&esh);fscanf(file1,&

4、;quot;%f%f",&fc,&fct);fscanf(file1,"%f%f",&as1,&as);fscanf(file1,"%f%f%f%f",&l,&a,&h,&b);fscanf(file1,"%f%f",&ao0,&ao1);fscanf(file1,"%d%d%d&quo

5、t;,&sn,&ln,&st);fclose(file1);/*EndofInputingData*floatdc=0.0000002,de=0.00005,ee,em;/*定义曲率增量，应变增量，截面中间处应变,应变的中间变量*/floatsf1=0.0,sf2=0.0,dsf;floatffc=0.0,fs=0.0;floatmi=0.0,mic,mis;截面钢筋合弯矩*/*定义截面合力sf1,sf2,截面合力修正值dsf*/*定义混凝土合力，钢筋合力*/floatz,e,s,r;力*/*定义条带到截面中间的距离，应变，应力，反/*定义某一条

6、带的弯矩，混凝土截面内的合弯矩,floateo,eu,cc=0.0;/*定义混凝土达到极限强度时的应变，破坏时的应变，cc为计算挠度时曲率变量，只对cc赋初值0.0*/floatlp,hh,hn,aas,etop;/*塑性较长度的一半，分成sn个条带后每条带的高度，钢筋面积的中间变量，梁顶混凝土应变*/floatesy,da;后每段长度*/floatdd,dsn,dl;floatmm,mo,co,dp,tan;/*定义钢筋的屈服应变，梁纵向弹性区段分段ln/*均为挠度中间变量*/*弯矩中间变量，外力作用点处弯矩，对应曲,外力变化量，屈服点处弯矩与曲率的比值*/intj,k,n,ii,jj;in

7、tjmax1=500,jmax2=0,jmax3=0;/*定义jmax1,jmax2,jmax3三个整型变量并赋初值*/esy=fy/es;/*计算钢筋的屈服应变*/hn=h/sn;/*计算h高度的截面所分成的sn条带时，每条带的高度hn*/eu=-0.004;/*定义混凝土破坏时的应变为-0.004*/eo=-0.002;/*给条带应变赋初值*/ee=-0.0001;/*给截面中间处应变赋初值*/j=0;ii=0;do/*do-while循环，用于将曲率与计算截面的弯矩对应*/j+;ii=0;/*监测程序运行的整个过程发现ii增长的不健康，无法给sf1动态赋值，因而在这里加一个ii=0*/c

8、j=cj-1+dc;do/*do-while循环，计算某一曲率下的混凝土与钢筋的合弯矩，并保证钢筋混凝土截面内合力为0*/ii+;mic=0.0;mis=0.0;/*给混凝土和钢筋的弯矩赋初值为0*/*CalculateTheForceOfConcrete*ffc=0.0;/*给混凝土合力赋初值为0*/for(i=0;i<sn;i+)/*for循环，用于各条带混凝土产生的合力与合弯矩*/z=h/2-i*hn-hn/2;/*求每一条带到截面中间的距离*/e=ee+z*cj;/*以截面中间处应变为基准计算每一条带中心处应变，原代码左端为"ee"有误

9、*/if(e>0.00015)s=0.0;/*if语句，用来判断每一条带中心处应变所在范围，从而选择对应公式计算该处应力*/elseif(e>0.0001)s=fct;elseif(e>0.0)s=(2*fct*e)/(e+0.0001);elseif(e>eo)s=-0.85*fc*(2*e/eo-(e/eo)*(e/eo);elseif(e>eu)s=-0.85*fc*(1-100*(eo-e);elses=0.0;ffc=ffc+s*b*(h/sn);/*将每一条带中心的混凝土受力叠加求合力*/mic=mic+s*b*

10、z*(h/sn);/*将每一条带中心的混凝土弯矩叠加求合弯矩*/*CalculateTheForceOfSteel*fs=0.0;/*钢筋合力初值为0.0*/for(k=0;k<2;k+)/*计算截面钢筋的合力和弯矩*/z=aok-h/2;/*钢筋距上边缘的距离*/e=ee+z*cj;/*截面曲率为cj时钢筋的应变，其中ee为截面中心的应变，为保证截面合力为0,会做调整*/if(abstr(e)<=esy)s=e*es;/*弹性阶段钢筋应力的计算*/elseif(abstr(e)<=esh)s=sign(e)*fy;/*屈服阶段钢筋应力的计算，其中si

11、gn是根据应变的符号确定应力符号的函数*/elses=sign(e)*(fy+0.01*es*(abstr(e)-esh);/*钢筋硬化后钢筋应力的计算*/if(z<0.0)aas=as1;/*把受压钢筋的截面面积赋给变量aas*/elseaas=as;/*把受拉钢筋的截面面积赋给变量aas*/if(abstr(e)>esy)dc=0.0000003;/*钢筋屈服后的曲率增量*/fs=fs+s*aas;/*截面钢筋合力*/mis=mis+s*aas*z;/*截面钢筋合弯矩*/if(ii=1)/*从此处到计算mm之前，是在计算判断赋给截面中心应变的增量是多少时，截面的

12、合力接近0*/sf1=ffc+fs;/*截面合力*/ee=ee+de;/*第一次计算截面内力后给ee一个增量，然后再次计算得到截面内力，用两次的计算结果计算ee的合理增量*/em=de;)else(sf2=ffc+fs;dsf=sf2-sf1;em=-sf2*em/dsf;时的ee增量*/if(dsf=0.0)em=de;合理的*/ee=ee+em;sf1=sf2;力sf1*/)mm=mic+mis;/*把初定的变量de赋2eem,参与后边的计算*/*用ee+de计算的截面合力*/*两次计算的截面合力差*/*计算合理的ee增量，也就是使截面合力趋近0/*如果计算的增量为0,则第一次赋给ee的增

13、量是/*计算合理的截面中心处的应变*/*将最后一次计算的合力sf2赋给上一次计算的合while(abstr(sf2)>=0.1);截面的合力*/if(e>=esy)(if(j<=jmax1)jmax1=j;筋屈服时，将曲率增加次数赋给/*当截面合力的误差大于/*如果在曲率增加次数小于jmax1*/0.1时重新再次计算500并且底部受拉钢/*截面合弯矩*/*顶部条带中心的最大应变*/etop=ee-(h/2-hn/2)*cj;mj=mm;/*把合弯矩赋给数组mj*/if(mj>=mi)/*如果弯矩一直增大，则把弯矩赋给mi,用于下一次比较，

14、同时将j赋名jmax2*/(mi=mj;jmax2=j;/*顶部应变的代数值不小于1.2*eu时，增加/*曲率增加的总次数j赋名jmax3*/while(etop>=1.2*eu);曲率，进行下一次计算*/jmax3=j;/*PutOutTheAnswerofMomentAndCurvature上述过程建立了控制界面曲率与弯矩的对应关系*/file2=fopen("out1.dat","w");for(j=0;j<=jmax3;j+)/*打印计算出的弯矩和对应的曲率*/(fprintf(file

15、2,"%18.8g,%18.8gn",cj,mj);)fclose(file2);if(st=1)lp=0.35*h;if(st=2)lp=0.5*h;tan=mjmax1/cjmax1;da=a/ln;dc=0.00000022;/*钢筋类型为1时，塑性较一半的长度*/*钢筋类型为2时，塑性较一半的长度*/*弯矩曲率图斜率*/*长度为a的梁分成ln段后每段的长度*/*计算荷载-挠度关系时的曲率增量*/j=0;docc=cc+dc;j=j+1;if(cc<=cjmax1)作用的荷载及相应截面的挠度*/*截面计算曲率小于钢筋屈服前的曲率时，计算i

16、=-1;do矩*/*当满足条件i<=jmax1+1时计算曲率对应的弯i+;if(ci<=cc)&&(cc<ci+1)/*判断截面计算曲率在已经求出的曲率列表中的位置*/mm=mi+(cc-ci)*(mi+1-mi)/(ci+1-ci);/*假设弯矩曲率在相邻值间是线性变化的，求该曲率对应的弯矩*/)while(i<=jmax1+1);性阶段的关系*/r=mm/a;pj=(mm*l)/(a*(l-a);for(n=1;n<=ln;n+)momn=r*n*da;jj=-1;do/*此条件表示的意思

17、是弯矩曲率关系要是处在弹/*计算支座反力*/*根据合弯矩计算作用的集中荷载*/*采用共轮梁法计算挠度*/*当计算长度为n*da时，计算截面的弯矩*/*当计算长度为n*da时，计算截面的曲率*/jj+;if(mjj<=momn)&&(momn<mjj+1)/*判断计算截面的弯矩在弯矩列表中的位置*/*计算截面的曲率*/cocn=cjj+(momn-mjj)*(cjj+1-cjj)/(mjj+1-mjj);)while(jj<jmax1);系要是处在弹性阶段的关系*/dd=cocn*da*(n*da-da/2);dj=dj+

18、dd;)/*此条件表示的意思是弯矩曲率关/*共辗梁法计算计算截面的挠度*/*挠度叠加后写到挠度数组中*/elseif(cc<=cjmax2)算作用的荷载及相应截面的挠度*/dsn=0.0;i=-1;do的弯矩*/i+;if(ci<=cc)&&(cc<ci+1)士中的位置*/*截面计算曲率小于钢筋最大应变曲率时，计/*定义dsn初始等于0*/*当满足条件i<=jmax1+1时计算曲率对应/*判断截面计算曲率在已经求出的曲率列)while(i<=jmax2+1);但是力还处于上升阶段*/r=mm/

19、a;pj=(mm*l)/(a*(l-a);da=(a-lp)/ln;长度*/for(n=1;n<=ln;n+)momn=r*n*da;for(jmm=mi+(cc-ci)*(mi+1-mi)/(ci+1-ci);/*假设弯矩曲率在相邻值间是线性变化的,求该曲率对应的弯矩*/*此条件表示的意思是此时已经出现塑性较，/*计算支座反力*/*根据合弯矩计算作用的集中荷载*/*减去塑性较的一半以后a长度上的每一小段的/*采用共轮梁法计算挠度*/*当计算长度为n*da时，计算截面的弯矩*/j=0;jj<=jmax2;jj+)/*计算除了塑性较区域后的挠度*/if(mjj&

20、;lt;=momn)&&(momn<mjj+1)/*判断计算截面的弯矩在弯矩列表中的位置*/cocn=cjj+(momn-mjj)*(cjj+1-cjj)/(mjj+1-mjj);/*计算截面的曲率*/)dd=cocn*da*(n*da-da/2);/*共轮梁法计算计算截面的挠度*/dsn=dsn+dd;/*挠度叠加后得到最后值即为除塑性较区域的挠度*/)mo=r*a;/*截面弯矩*/for(jj=jmax1;jj<=jmax2;jj+)/*计算塑性较区域的挠度*/if(mjj<=mo)&&amp

21、;(mo<mjj+1)/*判断计算截面的弯矩在弯矩列表中的位置*/co=cjj+(mo-mjj)*(cjj+1-cjj)/(mjj+1-mjj);/*计算截面的曲率*/dl=co*lp*(a-lp/2);/*塑性较区域的挠度*/dj=dsn+dl;/*塑性较区域和非塑性较区域挠度的叠加*/elsedsn=0.0;/*定义初始值为0*/i=-1;do/*计算到了下降段以后的弯矩挠度*/i+;if(ci<=cc)&&(cc<ci+1)/*判断计算截面的曲率在曲率列表中的位置*/mm=mi+(cc-ci)*(mi+1-mi)/(ci+1-ci);/*计算截面的弯矩*/while(i<jmax3);r=mm/a;pj=(mm*l)/(a*(1-a)