结构力学求解器作业.docx
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结构力学求解器作业.docx
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结构力学求解器作业
结构力学课程设计
题目1、某二跨二层钢筋混凝土框架如下图所示,
已知荷载单位
为KN/m,长度单位为m,试计算其内力及位移。
底层
二层
柱:
EA=x|i$KN,EI=Xiij彳KN梁:
EA=xI■KN,El=xi护KN小柱:
EA=x|iAKN,EI=X[『j彳KN梁:
EA=x丨•KN,El=xi
KNm
20
解:
TITLE,1
结点,1,0,0结点,2,0,结点,3,0,结点,4,,0
结点,5,,
结点,6,,
结点,7,,0
结点,8,,
结点,9,,单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1
3
2.7
6
S.l
J1」
£
2.7
j乩1
1
单元,6,9,1,1,1,1,1,1
结点支承
1,6,0,0,0,0
元,8,9,1,1,1,1,1,
元,5,8,1,1,1,1,1,
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,1,1,1,1
结点支承
结点支承
单元荷载
4,6,0,0,0,0
7,6,0,0,0,0
10,3,20,0,1,90
单元,3,6,1,1,1,1,1,1
结点荷载
3,1,75,0
结点荷载,2,1,90,0
单元材料性质,1,1,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,3,3,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,7,7,5600000,1500000,0,0,-1
单元材料性质,5,5,5200000,1250000,0,0,-1
单元材料性质,9,9,5200000,1250000,0,0,-1
轴力:
弯矩:
-143.78i-15Q.944
位移:
位移计算:
杆端位移值(乘子=1)
杆端1
杆端2
u-水平位移v-竖直位移9-转角
单元码u-水平位移v-竖直位移9-转角
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
题目2、利用求解器计算下列结构的内力及位移;另要求写出B
结点的位移。
其中EA=xh)6KN,EI=xh)6KN-m
解:
TITLE,2
结点,1,6,-6
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点,2,6,0
结点支承,3,6,0,0,0,0
结点,3,12,-6
单元荷载,5,3,15,0,1,90
结点,4,12,0
单元荷载,4,1,80,1/2,-90
结点,5,0,0
文本,,,KN,0,0,
结点,6,18,0
文本,,,KN/m,0,0,
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
文本,,,A,0,0,
单元,4,3,1,1,1,1,1,1
文本,,,B,0,0,
单元,6,4,1,1,1,1,1,1
文本,,,C,0,0,
单元,2,5,1,1,1,1,1,1
文本,,,D,0,0,
单元,2,4,1,1,1,1,1,1
文本,,,E,0,0,
结点支承,5,6,-90,0,0,0
文本,,,F,0,0,
结点支承,6,6,90,0,0,0
单元材料性质,1,5,5600000,1500000,0,0,-1
尺寸线,1,,,,,,0,-8,3m,3,-8,3m,6,-8,6m,12,-8,6m,18,-8
尺寸线,1,,,,,,20,0,6m,20,-6END
轴力:
Mr'-4-HC3Z)
NY=
剪力:
46別46.50:
1)㉛尹
4.79⑴
弯矩:
位移:
杆端位移值(乘子=1)
杆端1
杆端2
u-水平位移v-竖直位移9-转角
单元码u-水平位移v-竖直位移9-转角
1
2
3
4
5
B点的位移:
u=v=9=
5、6是组合结点
解:
冋题标题,3
结点,1,0,0
单元,1,5,1,1,0,1,1,1
结点,2,,0
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
结点,3,,0
单元,6,4,1,1,1,1,1,0
结点,4,6,0
单元,2,7,1,1,0,1,1,0
结点,5,1,3
单元,7,5,1,1,0,1,1,0
结点,6,5,3
单元,8,6,1,1,0,1,1,0
结点,7,2,2
单元,3,8,1,1,0,1,1,0
结点,8,4,2
单元,8,7,1,1,0,1,1,0
单元,1,2,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,2,-90,0,0
单元,2,3,1,1,0,1,1,0
结点支承,4,1,0,0
单元,3,4,1,1,0,1,1,0
END
几何构造:
不必考虑大地及其支座
刚片1由以下杆件构成:
(4)(5(6)
将刚片1看成第一个刚片将杆件(7)看成第二个刚片将杆件(10)看成第三个刚片
由三刚片规则,连接三刚片的三个(虚)铰过一直线,瞬变体系
结论:
为有多余约束的几何瞬变体系。
结构多余约束数:
1,自由度数:
1
题目4:
试用求解器分析下图所示的几何构造。
(a)
刚片3可转为虚二力杆,该二力杆连接以下两个结点:
27,该二力杆命名单元:
-3
刚片4可转为虚二力杆,该二力杆连接以下两个结点:
74,该二力杆命名为单元:
-4
由三刚片规则,三刚片012可合并为一个大刚片,命为刚片0
结论:
为无多余约束的几何不变体系。
结构多余约束数:
0,自由度数:
0
(b)
解:
结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,,结点,4,-1,0结点,5,,结点,6,0,-1
单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,0单元,1,4,1,1,0,1,1,0
单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,3,1,1,0,1,1,0
单元,3,1,1,1,0,1,1,0单元,1,5,1,1,0,1,1,0
结点支承,4,2,-90,0,0结点支承,2,1,0,0结点支承,6,1,0,0
几何构造:
将大地看成一刚片,记为刚片0刚片1由以下杆件构成:
(1)(2(7)
将刚片0看成第一个刚片将刚片1看成第二个刚片将杆件(5)看成第三个刚片
由三刚片规则,连接三刚片的三个(虚)铰过一直线,瞬变体系
结论:
为有多余约束的几何瞬变体系。
结构多余约束数:
1,自由度数:
1
题目5、试用求解器求解图中静定结构的内力
5)
(7)S
单元,4,5,1,1,1,1,1,0单元,2,6,1,1,0,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,1单元,8,4,1,1,1,1,1,0结点支承,1,1,0,0结点支承,5,1,0,0结点支承,7,3,0,0,0单元荷载,1,1,1,1/2,90单元荷载,4,1,1,1/2,90
解:
结点,1,0,0
结点,2,1,0
结点,3,2,0
结点,4,3,0
结点,5,5,0
结点,6,1,-1
结点,7,2,-1
结点,8,3,-1
单元,1,2,1,1,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,0
单元,3,4,1,1,0,1,1,
轴力:
剪力:
5
at
50
Oi
0.
9
>50
1:
•]<
士二以)飞(.芥
?
J'5
-CJ0
辞|
二-I;:
o-550
=550八讣讣
刃
6阳7
18
弯矩:
-050
题目6、用静力法求刚架中A点的弯矩和竖向支座反力,以及K点的弯矩和剪力的影响线。
B
0“
p
F
Jr
⑵
二杲A
3C3,J
2(4)
5
J)
Y
i
rb,
亠£
解:
变量定义,H=1,L=2,a=1,b=1,c=1
单元荷载,2,1,1,,90
结点,1,0,0
结点支承,4,1,0,0
结点,2,0,1
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点,3,2,1
文本,,,A,0,0,
结点,4,3,1
文本,,,B,0,0,
结点,5,4,1
文本,,,K,0,0,
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
文本,,,C,0,0,
单元,2,3,1,1,1,1,1,0
文本,,,D,0,0,
单元,3,4,1,1,0,1,1,1
文本,,,E,0,0,
单元,4,5,1,1,1,0,0,0
文本,,,Fp=1,0,0,
尺寸线,1,,,,,,,,L,L,,b,L+b,,c,L+b+c,
尺寸线,1,,,,,,L-a,,a,L,
影响线参数,-2,2,2/5,1
A点弯矩:
M=-1
内力计算
杆端内力值(乘子=1)
1
2
3
4
砂计算
约束辰力值【乗子=1)
结点约束反力
支座
结贞水平
力拒
丈小
甬厲
力矩
40.00000000
0.00000000
0.00000000
0.00000000
0.ooonoooo
0.00000000
1-000000000
1.00000000
1.OODOOOOO
100000000
90.0000000
1.ocoooaoa
K点弯矩:
题目7、试做图示刚架的内力图
^5O.(XkNJjPOOOXN
1EM.74
n=0.5l2
fiuurfiWu
EM.M(划
El=0.!
12
4)
ii
U35n
解:
TITLE,7
结点,1,0,0
结点,2,,0
结点,3,0,
结点,4,,
结点,5,0,
结点,6,,
单元,1,3,1,1,1,1,1,1
单元,3,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,3,1,1,1,1,1,1
单元24,1,1,1,1,1,1
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点支承,2,6,0,0,0,0
单元荷载,5,3,42,0,1,-90
结点荷载,6,1,250,-90
结点荷载,5,1,250,-90
单元荷载,3,1,195,6/,90
单元荷载,3,1,195,,90文本,,,EI=,0,0,文本,,,EI=,0,0,文本,,,EI=,0,0,文本,,,EI=,0,0,文本,-2,,C,0,0,文本,-2,,B,0,0,文本,-2,,A,0,0,文本,18,0,F,0,0,文本,18,,E,0,0,文本,18,,D,0,0,尺寸线,1,,,,,,0,-2,,,-2尺寸线20
轴力图:
:
:
一;『:
〔n
万一一二-T芯一
.2.16
41:
5(5
】)
弯矩图:
■窗-li0J4
内力计算
杆端内力值(乘子=1)
1
2
3
4
5
6
题目8、梁上、下测温度变化分别为T1与T2(T2>T1)梁截面高度
为h,温度膨胀系数为a,试求作M图
M图:
内力计算
杆端内力值(乘子=1)
单元码
杆端1
杆端2
轴力
剪力
弯矩
轴力
剪力
弯矩
1
-5.
题目9、求图示三铰架点E的水平位移和截面
B的转角,设各杆
EI等于常熟。
结点支承,5,2,0,0,0
单元荷载,1,3,1,0,1,90
单元材料性质,1,4,1,1,0,0,-1
文本,,,A,0,0,
文本,,,B,0,0,
文本,,,D,0,0,
文本,,,C,0,0,
文本,,,E,0,0,
文本,,,q,0,0,
解:
结点,1,0,0
结点,2,0,6
结点,3,6,6
结点,4,12,6
结点,5,12,0
单元,1,2,1,1,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,0
单元,3,4,1,1,0,1,1,
单元,4,5,1,1,1,1,1,0
结点支承,1,2,-90,0,0
尺寸线,1,,,,,,0,-2,6m,6,-2,6m,12,-2
尺寸线,1,,,,,,14,0,6m,14,6
E点的水平位移:
位移计算
杆端位移值(乘子=1)
杆端1
杆端2
单元码u-水平位移v-竖直位移-转角
u-水平位移v-竖直位移-转角
1
2
3
4
B点的转角:
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