平面结构计算程序说明

1、平面结构计算程序（FEM说明一、本程序以结构矩阵分析为基础，采用VB语言编写，能够计 算任意形状平面结构（刚架、桁架和组合结构）和连续梁的结点位移和杆 端内力（轴力N、剪力Q和弯矩M ），可以处理各种结点和支座类型，还 能够适应集中力、均布荷载、三角形分布荷载等情况。二、本程序规定结构整体坐标系OXY中Y轴必须由X轴绕坐标原 点O逆时针旋转900得到，局部坐标系以单元起点为原点O,单元轴线为 X轴，由起点到终点为X轴正向，X轴绕原点Q逆时针旋转900得到小丫 轴。结点荷载和结点位移以与整体坐标轴正向为正向，弯矩和转角以顺 时针分析为正向，非结点荷载以与局部坐标轴正向为正向。结构各单元从“ 1”

2、开始连续编号；结点也从“ 1”开始连续编 号，但对各个位移分量均被约束的支座规定结点号为“ 0”。独立结点 位移分量整体编号从“ T开始按结点号的顺序以及结点位移分量整体编号顺 序（u,vj）连续编号。本程序用直接刚度法组集总刚矩阵，先处理法引进支座约束条件， 高斯消去法求解刚度方程。三、用文本文件建立初始数据文件，数据文件的内容按顺序写入：NJ,NE,NP,NF,NI注：NJ为结构结点总数，NE为单元总数,NP为结点荷载总数,NF为 非结点荷载总数，NI为独立的整体坐标未知结点位移分量总数。E=1-NE: JM(E,1),JM(E,2)注：JM(NE,2)为单元结点信息数组。对第E个单元，J

3、M(E,1)、JM(E,2)分别为单元起点(1端)、终点(2端)的整体结点编号。E=1-NE:DH(E,1),DH(E,2),DH(E,3),DH(E,4),DH(E,5),DH(E,6)注：DH (DH,6 )为单元结点位移信息数组。对第E个单元，DH(E,1-6)分别为叩匕、“、U2、虬和匕对应的整体坐标未知结点 位移 分量编号。其中：对数值已知的结点位移分量，其整体编号规定为“0”；对不考虑轴向变形的弯曲单元，两端结点轴向位移须一致；对轴 力单元，因转角对内力无影响，可令两端结点转角位移均为零。)E=1-NE:GP(E,1),GP(E,2),GP(E,3),GP(E,4),GP(E,5)

4、注：GP(NE,5)为单元物理几何参数数组。对第E个单元，GP(E,1-5)分别为单元的弹性模量E0、截面惯性矩I0、截面面积A、单 元长度L和局部坐标旋转角。其中：对轴力单元，须取10=0。对 弯曲 单元，如不考虑轴向变形(EAM)，则取A=0，此时轴力n须 另行计算； 如取A/I0=100000，则可直接计算轴力n的近似值。旋转角为整体坐标 X轴绕逆时针旋转到与局部坐标x，轴重合时的角度。1-NP: JP(I),PJ(I) (NP=0,则无该项)注：JP(NP), PJ(NP)为结点荷载信息数组。对第I个结点荷载，JP(I)、PJ(I)分别为荷载对应的结点位移分量整体编号、结点荷载的数值

5、(含正负号)。6.1-NF:PF(I,1),PF(I,2),PF(I,3),PF(I,4),PF(I,5)(NF=0,则无该项)注：PF（NF,5）为非结点荷载信息数组。对第I中非结点荷载，PF（I,1-5）分别为荷载作用单元号E、荷载类型号T、荷载发布长度C、 发布荷载形心（作用点）到单元起点距离A和（最大）荷载数值G （与局部 坐标Y轴同向为正）。其中：第1类荷载为均布荷载，第2类荷载为集 中力，第3类荷载为右三角形分布荷载，第4类荷载为左三角形分布 荷载情况。四、执行完程序后，程序将结点位移和内力计算结果输出到指定的结构数据文件中，其中内容有：结点和单元信息；结点位移计算结果；单元杆端内力（轴力、剪力和弯矩）计算结果。其中：对轴力单元，仅输出轴力N （因剪力和弯矩均为零）；对弯曲单元，当不考虑轴向变形（取A=0时），仅输出剪力Q和弯矩M ;考虑轴向变形，同时 输出轴力N、剪力Q和弯矩M。内力以工程习惯正方向规定，轴力N以拉力为正、剪力Q和弯矩M均以使单元绕另一端顺时针方向旋转为正。五、计算步骤：1.按照要求，将结构各个结点、单元和独立结点位移分量依