結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求解示例

1、 結(jié)構(gòu)力學(xué)（二）上機試驗結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的使用上機報告班級：姓名：學(xué)號：日期：實驗三、計算結(jié)構(gòu)的影響線1實驗任務(wù)（1）作以下圖示梁中截面D的內(nèi)力、的影響線。觀覽器：的影響線觀覽器：的影響線編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,3,0結(jié)點,3,6,0結(jié)點,4,12,0結(jié)點,6,6,1結(jié)點,5,17,1單元,1,2,1,1,0,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,0單元,3,6,1,1,0,1,1,0單元,6,5,1,1,0,1,1,0結(jié)點支承,1,3,0,0,0結(jié)點支承,4,1,0,0結(jié)點支承,5,3,0,0,0影響線參數(shù),-2,1,1,3影響線參數(shù),-2,

2、1,1,2End作以下圖示梁中截面D的內(nèi)力、的影響線。觀覽器： 的影響線的影響線編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,2,0結(jié)點,3,4,0結(jié)點,4,6,0結(jié)點,5,8,0結(jié)點,6,0,1結(jié)點,7,8,1結(jié)點,8,2,1結(jié)點,9,4,1結(jié)點,10,6,1單元,1,2,1,1,0,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,0單元,1,6,1,1,1,1,1,0單元,6,8,1,1,0,1,1,0單元,8,9,1,1,0,1,1,0單元,9,10,1,1,0,1,1,0單元,10,7,1,1,0,1,1,0單元,7,5,1,1,

3、0,1,1,0單元,8,2,1,1,0,1,1,0單元,9,3,1,1,0,1,1,0單元,10,4,1,1,0,1,1,0結(jié)點支承,1,3,0,0,0結(jié)點支承,5,1,0,0結(jié)點支承,7,1,90,0影響線參數(shù),-2,2,1/2,2影響線參數(shù),-2,2,1/2,3End（2）自選題：在教材或其它參考書中自選一個繪制結(jié)構(gòu)影響線的例題或習(xí)題，上機進行求解。觀覽器：的影響線的影響線：編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,2結(jié)點,3,3,2結(jié)點,4,4.5,2結(jié)點,5,6,2單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,0單元,3,4,1,1,0,1,1,1單元,4,5,1,

4、1,1,1,1,1結(jié)點支承,1,6,0,0,0,0結(jié)點支承,4,1,0,0影響線參數(shù),-2,2,2/3,3影響線參數(shù),-2,2,2/3,2End心得體會：此次影響線的求解過程讓我再次看到了利用求解器解決復(fù)雜桿件影響線作圖的便捷之處，而且操作簡單明了。結(jié)果準確漂亮，但值得注意的地方就是影響線參數(shù)的輸入必須要準確合理，這樣才能得到確切的實驗結(jié)果！實驗四、力法的輔助計算1實驗任務(wù)（1）求解圖中的二次超靜定剛架。取結(jié)點3水平反力為基本未知力，各桿長相等，剛度參數(shù)如下桿件（1）；桿件（2）；編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,4結(jié)點,3,4,4單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,

5、1,1,1,1結(jié)點支承,1,6,0,0,0,0結(jié)點支承,3,1,0,0單元荷載,2,3,24,0,1,90結(jié)點荷載,2,1,20,0單元材料性質(zhì),1,1,5200000,125000,0,-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,4500000,120000,0,-1,-1結(jié)點荷載,3,1,1,180觀覽器：=0.00229m, =-0.00008由求得基本未知力=28.625。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,4結(jié)點,3,4,4單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,1,6,0,0,0,0結(jié)點支承,3,1,0,0結(jié)點荷載,3,1,28.625,180單元荷

6、載,2,3,24,0,1,90結(jié)點荷載,2,1,20,0單元材料性質(zhì),1,1,5200000,125000,0,-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,4500000,120000,0,-1,-1觀覽器：M圖：剪力圖：（2）教材P272、273 習(xí)題6-22 (a)。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,4結(jié)點,3,6,6結(jié)點,4,12,4結(jié)點,5,12,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,5,1,0,0結(jié)點支承,1,2,-90,0,0單元荷載,2,3,10,0,1,90,1單元材料

7、性質(zhì),1,1,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,-1,0.2,0,-1,-1單元材料性質(zhì),3,3,-1,0.2,0,-1,-1單元材料性質(zhì),4,4,-1,1,0,-1,-1觀覽器：= 19921.8336，=-1644.84913由求得基本未知力=12.11。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,4結(jié)點,3,6,6結(jié)點,4,12,4結(jié)點,5,12,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,5,1,0,0結(jié)點支承,1,2,-90,0,0單元材料性質(zhì),1,1,-1,1,0,

8、-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,-1,0.2,0,-1,-1單元材料性質(zhì),3,3,-1,0.2,0,-1,-1單元材料性質(zhì),4,4,-1,1,0,-1,-1結(jié)點荷載,5,1,12.11,180單元荷載,2,3,10,0,1,90,1觀覽器：剪力圖：彎矩圖：當(dāng)s=1時，剪力圖：彎矩圖：當(dāng)s=5時，剪力圖：彎矩圖：（3）自選題：在教材中或其它參考書中自選一個力法計算的例題或習(xí)題，上機進行求解。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,6結(jié)點,3,0,12結(jié)點,4,9,12結(jié)點,5,9,6結(jié)點,6,9,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1

9、,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1單元,5,6,1,1,1,1,1,1單元,2,5,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,6,1,0,0結(jié)點支承,1,2,-90,0,0單元材料性質(zhì),1,1,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),4,4,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),5,5,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),3,3,-1,2,0,-1,-1單元材料性質(zhì),6,6,-1,2,0,-1,-1結(jié)點荷載,3,1,10,0結(jié)點荷載,6,1,1,180觀覽器：= 1076.03658， = -215.208220由求得基本未知力=5。編輯器：結(jié)點,

10、1,0,0結(jié)點,2,0,6結(jié)點,3,0,12結(jié)點,4,9,12結(jié)點,5,9,6結(jié)點,6,9,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1單元,5,6,1,1,1,1,1,1單元,2,5,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,6,1,0,0結(jié)點支承,1,2,-90,0,0單元材料性質(zhì),1,1,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),2,2,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),4,4,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),5,5,-1,1,0,-1,-1單元材料性質(zhì),3,3,-1,2,0,-1,-1單元

11、材料性質(zhì),6,6,-1,2,0,-1,-1結(jié)點荷載,6,1,5,180結(jié)點荷載,3,1,10,0觀覽器：剪力圖：彎矩圖：心得體會：這次實驗讓我看到了力法求解的正確性與合理性以及在手算解題中的重要地位，此方法對于靜定和超靜定結(jié)構(gòu)均適用。通過這次實驗操作讓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剛架的材料性質(zhì)的輸入時要注意抗拉剛度EA一般是無窮大！實驗五、超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計算1實驗任務(wù)（1）圖示超靜定剛架，兩桿長相等，剛度參數(shù)為：AC桿；BC桿?，F(xiàn)A支座豎直向下沉降，水平向右移動，試求其變形圖和彎矩圖。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,4結(jié)點,3,4,4單元,

12、1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,0結(jié)點支承,3,2,0,0,0結(jié)點支承,1,6,0,0.01,-0.01,0單元材料性質(zhì),1,1,5200000,125000,0,0,-1單元材料性質(zhì),2,2,4500000,120000,0,0,-1觀覽器：彎矩圖：變形圖：（2）圖示框架底層左邊第一間起火，溫度上升了。用求解器計算溫度改變引起的最大彎矩值。各桿截面高。編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,5結(jié)點,3,0,10結(jié)點,4,0,15結(jié)點,5,5,15結(jié)點,6,10,15結(jié)點,7,15,15結(jié)點,8,15,10結(jié)點,9,15,5結(jié)點,10,15,0結(jié)點,11,10,1

13、0結(jié)點,12,10,5結(jié)點,13,10,0結(jié)點,14,5,10結(jié)點,15,5,5結(jié)點,16,5,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1單元,5,6,1,1,1,1,1,1單元,6,7,1,1,1,1,1,1單元,7,8,1,1,1,1,1,1單元,8,9,1,1,1,1,1,1單元,9,10,1,1,1,1,1,1單元,3,14,1,1,1,1,1,1單元,14,11,1,1,1,1,1,1單元,11,8,1,1,1,1,1,1單元,2,15,1,1,1,1,1,1單元,15,12,1,

14、1,1,1,1,1單元,12,9,1,1,1,1,1,1單元,5,14,1,1,1,1,1,1單元,14,15,1,1,1,1,1,1單元,15,16,1,1,1,1,1,1單元,6,11,1,1,1,1,1,1單元,11,12,1,1,1,1,1,1單元,12,13,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,16,6,0,0,0,0結(jié)點支承,1,6,0,0,0,0結(jié)點支承,10,6,0,0,0,0結(jié)點支承,13,6,0,0,0,0單元溫度改變,1,1,0,100,0.00001,0.6單元溫度改變,13,13,0,100,0.00001,0.6單元溫度改變,18,18,0,100,0.00001,0.

15、6單元材料性質(zhì),1,21,5000000,20000,0,0,-1觀覽器：彎矩圖： 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 4.26305588 -3.05083676 -25.7724962 4.26305588 -3.05083676 -41.0266800 2 3.15171316 3.37911130 -9.65126339 3.15171316 3.37911130 7.24429310 3 1.07039005 0.04253666 1.28174373 1.07039005 0.04253666 1.49442702 4 0.04253666

16、 -1.07039005 1.49442702 0.04253666 -1.07039005 -3.85752321 5 -0.42801904 2.27369605 -5.58661676 -0.42801904 2.27369605 5.78186347 6 -1.00294570 -1.31228518 4.06964969 -1.00294570 -1.31228518 -2.49177619 7 -1.31228518 1.00294570 -2.49177619 -1.31228518 1.00294570 2.52295232 8 -2.28539281 -0.28836896

17、0.61981095 -2.28539281 -0.28836896 -0.82203383 9 -3.57040457 1.49024145 -3.46343767 -3.57040457 1.49024145 3.98776957 10 3.33657464 -2.08132311 5.96254937 3.33657464 -2.08132311 -4.44406618 11 2.33155512 3.28012349 -8.38049257 2.33155512 3.28012349 8.02012487 12 1.29131466 -0.97310763 2.96239679 1.2

18、9131466 -0.97310763 -1.90314138 13 -6.42994805 -1.11134273 -31.3754166 -6.42994805 -1.11134273 -36.9321302 14 -4.20208324 2.68932236 -6.66990248 -4.20208324 2.68932236 6.77670933 15 -1.77861040 -1.28501176 3.78365496 -1.77861040 -1.28501176 -2.64140384 16 -3.34408609 -0.47055570 1.72909355 -3.344086

19、09 -0.47055570 -0.62368492 17 -8.70553269 -1.47557521 3.31274146 -8.70553269 -1.47557521 -4.06513460 18 -12.5061977 0.75228960 -34.3273623 -12.5061977 0.75228960 -30.5659144 19 3.58598122 -0.57492667 1.71221378 3.58598122 -0.57492667 -1.16241955 20 7.83921234 -1.61516713 3.89530853 7.83921234 -1.615

20、16713 -4.18052713 21 11.8135464 0.80830571 -1.18747276 11.8135464 0.80830571 2.85405578-最大彎矩值：-41.0266800（3）自選題：在教材或其它參考書中自選一個超靜定結(jié)構(gòu)計算的例題或習(xí)題，上機進行求解。7-20（a）編輯器：結(jié)點,1,0,0結(jié)點,2,0,8結(jié)點,3,6,8結(jié)點,4,12,8結(jié)點,5,18,8結(jié)點,6,24,8結(jié)點,7,24,0結(jié)點,8,18,0結(jié)點,9,12,0結(jié)點,10,6,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單

21、元,4,5,1,1,1,1,1,1單元,5,6,1,1,1,1,1,1單元,6,7,1,1,1,1,1,1單元,3,10,1,1,1,1,1,1單元,4,9,1,1,1,1,1,1單元,5,8,1,1,1,1,1,1結(jié)點支承,10,6,0,0,0,0結(jié)點支承,1,6,0,0,0,0結(jié)點支承,9,6,0,0,0,0結(jié)點支承,8,6,0,0,0,0結(jié)點支承,7,6,0,0,0,0單元材料性質(zhì),1,9,4500000,120000,0,0,-1單元溫度改變,1,6,-10,-40,0.00001,0.6單元溫度改變,7,9,10,0,0.00001,0.6觀覽器：內(nèi)力計算桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1)- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 6.52376586 4.48018459 -96.3886428 6.52376586 4.48018459 -60.5471660 2 4.48018