平面刚架程序说明

平面刚架程序说明
一、变量说明
1.整型变量
NE——单元数
NJ——结点数
N——结点位移未知量总数
NW——最大半带宽
NPJ1——节点荷载信息
NPF1——非节点荷载信息
NPJ——节点荷载数
NPF——非节点荷载数
IND——非节点荷载类型码
M——单元序号
2.双精度型变量
BL——单元长度
α的正弦值和余弦值SI,CI——单元i结点处结点坐标系与局部坐标系夹角
i
α的正弦值和余弦值SJ,CJ——单元j结点处结点坐标系与局部坐标系夹角
j
3.整型数组
JE(2,NE)——单元杆端结点编号数组
JN(3,NJ)——结点位移分量编号数组
JC(6)——存放单元定位向量的数组
4.实型数组
EA(NE)、EI(NE)——单元的EA、EI数组
X(NJ)、Y(NJ)——结点坐标数组
Z(NJ)——结点处整体坐标系到结点坐标系的夹角（逆时针为证）
PJ(3,NPJ)——结点荷载数组
PF(4,NPF)——非结点荷载数组
H(NE)——单元截面高度数组
5.双精度型数组
CTE(NE)——单元温度线膨胀系数数组
KE(6,6)——整体坐标系中单刚e k的数组
KB(N,NW)——结构刚度矩阵K的数组
P(N)——结点总荷载数组，后存放结点位移
F0(6)——单元坐标系中单元固端力数组
F(6)——单元坐标系中单元杆端力数组
FE(6)——整体坐标系中单元等效结点荷载数组，后存放整体坐标系中单元杆端力
D(6)——整体坐标系中单元杆端位移数组
二、平面刚架计算过程说明
三、程序功能说明
1.该程序适用于等截面直杆组成的平面杆件结构，结构的各个杆件可以用不同的弹
性材料组成(EA、EI值不等)，其温度线膨胀系数(CTE值)和截面高度(H值)也可不同。

2.该程序可用于求解存在斜向支承约束情况(即约束不在整体坐标轴方向)的结构。

3.该程序可用于求解受温度变化影响的结构，包括沿杆轴方向均匀温度变化和垂直
杆轴方向温度线性变化两种情况。

4.该程序可用于求在支座移动影响下的结构，支座移动包括u, v及 三个方向。

5.该程序可用于求任意荷载组合下的结构，包括竖直、水平集中力及分布力，竖直、
水平均布力，集中力偶，分布力偶，及三角形分布荷载(竖向)。

6.该程序自动计算最大半带宽NW。

四、程序使用说明
该程序名为GUO.FOR，用Fortran编译、连接后生成GUO.OBJ和GUO.EXE，即可用该程序计算上述情况中的平面刚架。

【注：可以用其他语言编写】
下面说明程序中所要求的数据文件FR.DAT的编写：
第一行输入五个控制参数：单元数NE、结点数NJ、结点位移未知量总数N、结点
荷载数NPJ、非结点荷载数NPF。

(NOTE：温度变化、支座位移均属非结点荷载)
接下来的NJ行输入有关结点的参数，每行包括：结点坐标x,y值，结点处整体坐标
系转至结点坐标系的角度z值，结
点位移分量u、v、 的编号。

(NOTE：若该结点处无支承，或支
承提供约束该整体坐标系，则z值
输入0.0；否则按规定输入弧度值) 接下来的NE行输入有关单元的参数，每行包括：单元杆端结点i,j的编号，单元EA
值，单元EI值。

(NOTE：若有桁架单元杆件，则相
应EI输入0.0值)
接下来的NE行每行输入温度线膨胀系数和截面高度值
(NOTE：温度线膨胀系数为双精度实数) 接下来的NPJ行输入结点荷载信息，每行包括：结点荷载所在结点编号，方向代码
(H、V、M分别用1、2、3代替)，
荷载值
接下来的NPF行输入非结点荷载信息，每行包括：非结点荷载所在单元号，非结点
荷载类型代码(1—12)，相应a
值，Q值。

该程序采用整体坐标系方向为：
M
x。