FF程序框图及说明

平面框架先处理法程序

PFF使用说明一、程序PFF的框图

总框图：一级子框图1、2、3、4、5；二级子框图01、02、03、04。

程序PFF是一个教学程序，没有考虑节省内存、提高效率的设计技巧，只是简单，直接地将矩阵位移法的计算过程用FORTRAN语言来实现。该程序考虑了杆件的弯曲变形和轴向变形，忽略了剪切变形影响，并假设结构的各杆件由同一种材料组成。

程序采用FORTRAN90编写，全部变量名和数组名类型都作了说明，一般地，由字母I、J、K、L、M、N开头的变量名或数组名为整型，其余为实型。

二、数据输入及SUBROUTINEINPUT1、输入数据内容：（1）结构几何形状及离散化信息数据：包括结点数、单元数、结点坐标值（整体坐标系下）、单元两端结点码、单元截面尺寸、单元结点位移编码等。(2）结构材料特征数据：弹性模量；（3）荷载工况数据：荷载个数，荷载形式，作用单元号，作用位置，作用方向及荷载值。2、数据名称、类型及格式：NE——单元总数。

NJ——结点总数(包括支座结点)。

N——结构结点位移总数。

NP——非结点荷载的个数。

E——材料的弹性模量。

X(NJ)、Y(NJ)——结点坐标数组，按结点顺序输入，每个结点输一行IJ(NE，2)——单元两端结点码数组。按单元顺序输入，其中IJ(I,1)、IJ(I,2)分别为第I个单元始端和末端的结点码。I=1,NE

JN（NJ,3）——结点位移统一编码数组。按结点码顺序输入。其中JN（I,1）、JN（I,2）、JN（I,3）分别为结点I的位移分量u、v、θ的编号，I=1,NJ

A(NE)——单元横截面面积数组。按单元顺序输入ZI(NE)——单元横截面惯性矩数组。按单元顺序输入PF(NF,4)——非结点荷载数组。按单元顺序输入，为实型数组其中PF(I，1)，PF(I，2)，PF(I，3)，PF(I，4)分别为第I个非结点荷载作用的单元号，荷载类型号，荷载参数q，位置参数c。(参见表2-1)非结点荷载参数q以与单元局部坐标系坐标轴同向为正，力偶以顺时针为正。PJ(NP，3)——结点荷载数组。按结点顺序输入，为实型数组其中PJ(I，1)、PJ(I，2)、PJ(I，3)分别为第I个结点荷载作用的结点码、作用方向代码及荷载数值。作用方向代码沿X方向为“1”，Y方向为“2”，力偶为“3”。荷载数值以荷载方向与轴同向为正值，反之为负值，力偶以顺时针为正，反之为负。

上述数据中，结构的5个控制参数NE、NJ、N、NP、NF及材料的弹性模量E在主程序中输入和输出，其余原始数据在子程序INPUT中输入和输出。程序应用演演示三、其余子程序功能介绍1、计算单元常数的子程序LSC：

子程序LSC用于计算：单元杆长L、局部坐标轴与整体坐标轴x的夹角α的正弦和余弦sinα和cosα的值。计算公式为为：2、形成单单元定位向向量的子程程序ELV－－子框框图02单元定位向向量存放在在数组LV(6)中中，其中：：LV（1））、LV（（2）、LV(3)分别为单单元始端结结点的位移移分量ui、vi、θi的编号；LV（4））、LV（（5）、LV(6)分别为单单元末端结结点的位移移分量uj、vj、θj的编号；对于单元M，首先从从两端结点点码数组IJ(NE,2)中中该单元的的始端和末末端结点编编号I和J，然后从从结点位移移分量编号号数组JN(NJ,3)中取取出与节点点I、J相相应的位移移分量的编编号，送入入数组LV(6)中中，即可形形成单元M的定位向向量。3、计算结构坐标系中单元刚度矩阵的子程序ESM－－子框图034、形成结结构整体刚刚度矩阵的的子程序TSM－－－子框图25.计算单单元固端力力的子程序序EFF子程序EFF的功能是：按照表2－1给出的公式，计算单元在6种非结点荷载作用下的单元固端力，并存放到数组FO（6）中。6、形成结结构综合结结点荷载列列阵的子程程序JLP－－子框框图3

结点位移分量编号数组JN确定结点荷载在P（N)中的地址，利用单元定位向量确定在P(N)中的地址。确定第I个个结点荷载载PJ(I,3)在在数组P(N)中的的地址：首先，找出出该节点荷荷载作用的的节点号J，即：J=PJ(I,1)；然后找出表表示该结点点荷载作用用方向的代代码K，即即：K=PJ(I,2)；可在数组JN中找到到结点J的的第K个位位移分量的的编号L，，即：L=JN(J,K)；；L即为结点点荷载PJ（I,3）在数组组P中的地地址。

单元等效结点荷载的第J个分量在数组P中的地址L由单元定位向量的第J个分量确定；即：L=LV(J)；如果L=0，则中的第J个分量不送入P。7、子程序序GAUSS计算结点位位移8、子程序序MVN－－－－－子子框图5输出结点位位移，计算