结构力学求解器使用范例
结构力学求解器教程
![结构力学求解器教程](https://img.taocdn.com/s3/m/d52f704f866fb84ae45c8db6.png)
SM Solver简明教程编者: LocalHUST2009年3月31号第一部分:绪论在绪论里我想说明两个问题,一个是一些题外的话,一个就是求解器的功能的说明。
结构力学求解器即SM Solver是一个很轻巧的计算软件,但是其功能相对来说来是比较强大的,其实它的操作并不复杂(相对其它一些工程上常用的计算软件来说,如ANSYS),但是我在学习的过程中却发现结构力学求解器的教程还真的是不多,在校图书馆里查找了一下没有相关的书籍,在网上百度了一下没有发现在什么有用的东西,我想是因为这个软件很简单没有必要专门写个教程,但是我想一个教程对一个初学者来说还是很有用的,我便有这样一个自己试着去写一个简教程的想法,于是我就小小的研究了下这个程序。
来给出一些简单的供初学者入门的指导。
当然由于我个人的水平有限再加上研究的时间也不长可能给大家写的东西只是一些很粗糙的很表面的,希望大家在读的过程中能够够给我多多提提宝贵的意见和建议帮助我进步,也帮助进一步的完善这个教程。
对于结构力学求解器有很多的版本,为了明确期间,这里先简单的介绍一下我用的这个求解器的版本。
这个版本的相关信息:SM Solver for student 版本1.5(学生版)ISBN 7-900015-23-X清华大学土木系结构力学考研室研制高等教育出版社出品为什么要选择这个版本有以下几个原因:一:因为这个教程我主要面对学生的,所以在些选这个版本还是比较合适的。
二:这个版本的求解器是我们在学习阶段比较好的一个选择,简单易学。
三:这个版本的功能还是可以的,能够解决我们平时学习中遇到的问题。
四:软件之间都是相通的,精通一个其它的自己完全可以去学习,因为已经有了基础。
这个教程内容不多,为了更好的帮助大家理解,在编排的过程中我在其中插入了好多截取的实例图片,这个能够更好的的去让大家学习实际的操作以及每一步操作人机交互的结果界面。
程序功能SM Solver是结构力学辅助分析计算的通用程序。
结构力学求解器求解内力实例
![结构力学求解器求解内力实例](https://img.taocdn.com/s3/m/9407799d2e3f5727a4e96207.png)
结构力学求解器求解内
力实例
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
结构力学求解器求解内力实例
作者:王敏杰工作单位:武汉科技大学
本例介绍一个静定结构的内力计算,如图:
(1)结构说明:该结构为一静定的刚架结构,第一单元受均布荷载
10KN/M,单元5的左端受一20KN的集中力偶,第八单元受20KN/M的集中荷载.
(2)求解内力:
1.打开SMSOLVER:命令→问题定义.先起个名字
2.按结构要求布置好结点,单元,荷载,位移约束(支座),这些都可在命令菜单的下拉菜单中完成: 命令→结点
命令→单元
命令→荷载
命令→位移约束
操作完后会看到如下图框内容;
3.求解:弯矩,轴力,剪力.
弯矩图:
轴力图:
剪力图:。
SAP2000和结构力学求解器使用示范PPT(82页)
![SAP2000和结构力学求解器使用示范PPT(82页)](https://img.taocdn.com/s3/m/c20138a958fafab069dc02e3.png)
• 导入后情况!检查一 下是否有杆件没有显
示出来,有的话直接 用sap补上。
• 开始设置杆件截面的 特性。
• 对准杆件右键弹出如 图所示栏目,双击 “截面属性”!
然后选择“添加截面属性”!
• 各种截面如图,选择 所需要的截面!
按自己的制作设置参数
• 保存好名称,最好是 以“XmmX层”为名。
• 分析如图!黄色表示“拉力”,红色表示 “压力”。
• 弯矩情况!
结构力学求解器
• 打开“所圈”的文件, 即可开始运行结构力 学求解器!
• 分有两个窗口,左边 的是“观览器”,右 边的是“编辑器”。
• 右上方有5个选项,设 置的顺序就按上面的5 个选项从左往右依次 进行。
• 第一步:布置节点。
• 修改何不变“构造要求后,即可进行 内力计算。
数据输出!
模拟破坏情况!
特别说明:
• 本例只作为示范作用! • 实际分析,按照加载方式添加荷载,上例
的均布荷载应该是添加到它的实际加载位 置,即单元(7)的位置!!
• 根据结构力学,由于取“对称结构”的一 半进行了分析,所以所加的荷载应该为实 际添加到结构上的荷载的“一半”。如若 实际结构添加10KN/m的均布荷载,则取一 半结构时,只需要添加5KN/m的均布荷载。
• 开始添加荷载。
•
注意:如果是加在
•
某一段梁上,这段
•
梁应该是“断开的”,
•
单独的。
• 调整单位!
• 选择荷载类型!
• 自己尝试一下两处有 什么不同!
• 均布荷载情况!
• 加好荷载就可以开始 分析啦!点击“现在 运行”。
• 破坏模拟!
• 可以开动画看!
附录A-1 结构力学求解器使用说明
![附录A-1 结构力学求解器使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/5cf8ecdad15abe23482f4d7f.png)
单元生成 EGEN, Ngen, E1, E2, Nincr
§A-1-4 装机与运行
在 Windows 环境下,插入求解器光盘,在光盘自动播放弹出的菜单中,选择“安装软件” 或直接运行光盘上的 SMS2etup.exe。然后按提示操作即可完成装机。装机完成后,桌面上会 出现一个名为“结力求解器 V2”的图标(用户可以更改名字)。
注意:本软件是绿色环保软件,所有的文件都安装到用户的目录下(默认为 C:\SMSolver V2),安装时不会向 Windows 注册表中写入任何内容,可放心安装使用。
双击桌面上的“结力求解器 V2”图标(或者从“开始”菜单中运行),再单击程序的封 面,便可使用求解器了。
§A-1-5 使用帮助
用户可以用以下几种方式获得使用帮助: • 建议事先观看光盘上的视频帮助中的快速入门,可以很快上手。
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附录 A-1 结构力学求解器使用说明 • 建议第一次运行时,先调入“入门向导.inp”数据文件,做法如下:
E, N1, N2[, NType1[, Alpha1], NType2[ , Alpha2]] N1, N2,单元两端的结点码; NTtype1,单元在杆端 1 处的连接类型,缺省值=2; NType1=2,铰结; NType1=3,固结; NType1=4,自由; NType1=5,竖向自由; NType1=6,横向自由; NType1=7,斜向自由; NType1=8,斜向连结; Alpha1,当 NType1=7 或 8 时,斜向连结(或自由)的倾斜角; NType2,杆端 2 处的连接类型,缺省值=2; Alpha2,当 NType2=7 或 8 时,斜向连结(或自由)的倾斜角。
附录A1结构力学求解器使用说明
![附录A1结构力学求解器使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/a34c4a66fad6195f302ba631.png)
附录A-1 结构力学求解器使用说明§A -1-1 简介把繁琐交给求解器,我们留下创造力!结构力学求解器(SM Solver for Windows)是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件,其求解内容包括了二维平面结构(体系)的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、包络图、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的所有问题,全部采用精确算法给出精确解答。
本软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用,可供教师拟题、改题、演练,学生解题、研习,工程技术人员设计、计算、验算之用,可望在新时期教学改革中发挥其特有的作用。
本求解器是最新版本,比以往版本更加精致、先进、方便、快捷、强健,同时不失其原有的小巧、简约、俭朴、平实。
提示本软件随时升级更新,所附光盘上的软件可能为更新版本,务请在装机使用前查看光盘上的最新说明。
软件中凡与本介绍有出入的地方,均以光盘上的最新说明为准。
本书所附软件为学生版。
重要声明本软件受版权保护。
用户只能装在一台单独的计算机上使用,不得复制到多台计算机上使用,不得在网络上供多用户使用。
务请遵守,违者必究。
§A-1-2 求解功能求解功能分为自动求解和智能求解两类:自动求解功能●平面体系的几何组成分析,对于可变体系可静态或动画显示机构模态;●平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算,并绘制内力图和位移图;●平面结构的自由振动和弹性稳定分析,计算前若干阶频率和屈曲荷载,并静态或动画显示各阶振型和失稳模态;●平面结构的极限分析,求解极限荷载,并可静态或动画显示单向机构运动模态;●平面结构的影响线分析,并绘制影响线图;●平面结构的内力包络图分析,并绘制内力包络图。
智能求解功能●平面体系的几何构造分析:按两刚片或三刚片法则求解,给出求解步骤;●平面桁架的截面法:找出使指定杆成为截面单杆的所有截面;平面组合结构的求解:按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图所需的所有内力、指定杆件内力)求解;以文字形式或图文形式给出求解方法步骤。
结构力学求解器用法
![结构力学求解器用法](https://img.taocdn.com/s3/m/3b49db26cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe05a1b145.png)
字体:使用该命令,可控制编辑器窗体中字符的字体、 字形、大小等字符格式。
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编辑器的“命令”菜单包括如下几项:问题定义、变量 定义、结点、单元、位移约束、荷载条件、材料性质、温度 改变、其它参数、尺寸线、文本、修改命令。
命令菜单中各个子菜单的作用是通过对话框选择的方式 来向当前文档中添写各种命令,以输入各种结构体系信息 (结点定义,单元定义,支座定义,荷载定义等)
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双击桌面上的SM Solver图标,再单击程序的封面,便 可使用求解器了。
五、V1.5版的新增功能
⒈ 安装 完善了安装程序,对于Win 95/98可以自动在桌面上安装 图标。 ⒉ 求解功能 组合结构:智能求解模式增添了平面“静定组合结构” 的求解,按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图需要的内力 、指定杆件的内力)以文本或图文形式给出解题步骤。 四精度求解:可选用四精度实型数(约28位)求解,结果 更精确、可更好地模拟无穷大刚度。辑器的“查看”菜单包括如下几项:整个文档、单个 问题、观览器、中文关键字、工具栏、状态栏、字体。
允许用户检查和更改编辑器窗口当前所处的状态。
整个文档:当整个文档被选中时,此命令名旁出现一个 选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示出 “整个文档”。此时活动文档窗中显示整个文档。
单个问题:当某一个问题被选中时,此命令名旁出现一 个选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示 出“问题:n”,n代表当前问题在整个文档中的序号。此时 活动文档窗中显示的只是当前的单个问题,而其它问题则被 隐藏起来。
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观览器:此菜单可以控制观览器窗口的显现和隐藏,具 体观览器的使用请参见下章“观览器使用介绍”。
结构力学求解器作业
![结构力学求解器作业](https://img.taocdn.com/s3/m/b1e6e459a45177232f60a2fb.png)
3-8 试作多跨静定梁的M、Fs图。
题3-8解:内力计算杆端 1 杆端 2 单元码轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m)1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 0.00000000 -36.2500000 -37.50000002 0.00000000 18.7500000 -37.5000000 0.00000000 18.7500000 0.000000003 0.00000000 18.7500000 0.00000000 0.00000000 -41.2500000 -45.00000004 0.00000000 22.5000000 -45.0000000 0.00000000 22.5000000 0.000000005 0.00000000 7.50000000 0.00000000 0.00000000 -7.50000000 0.00000000反力计算结点约束反力合力支座结点水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m)1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 23.7500000 90.0000000 0.000000002 0.00000000 55.0000000 0.00000000 55.0000000 90.0000000 0.000000004 0.00000000 63.7500000 0.00000000 63.7500000 90.0000000 0.000000006 0.00000000 7.50000000 0.00000000 7.50000000 90.0000000 0.00000000M图Fs图xx463-16试作图示钢架的M图。
题3-16解:内力计算杆端 1 杆端 2单元码轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m)1 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 30.00000002 10.0000000 0.00000000 80.0000000 10.0000000 0.00000000 80.00000003 0.00000000 -10.0000000 40.0000000 0.00000000 -10.0000000 0.000000004 0.00000000 0.00000000 40.0000000 0.00000000 -40.0000000 -40.00000005 0.00000000 20.0000000 -40.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000反力计算结点约束反力合力支座结点水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m) 1 -10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 180.000000 0.000000004 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.000000005 0.00000000 60.0000000 0.00000000 60.0000000 90.0000000 0.00000000M图x6-4 图示衍架各杆截面均为A = 2*10**-3 (m**2),E =210Gpa,F= 40 kN,d=2m。
结构力学求解器(使用指南设计)
![结构力学求解器(使用指南设计)](https://img.taocdn.com/s3/m/b3ae369ab0717fd5360cdc89.png)
结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行..运行环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间..装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作即可完成装机.装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器..输入数椐先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x 坐标;y---结点的y 坐标.结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量.3.单元定义E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0;DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量.5.支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Stype---支座类型码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisx---x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0.以上(1)~(6)为支座类型码.6.单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载作用的结点码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize---荷载大小(kn,kn-m);Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 . 说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取 =-90 ,反之,取 =90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取 =0 ,反之,取 =180 .8.单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lsize1---荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0;Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart---频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值; Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5)..上机操作步骤1.双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2.键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方式输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保存"或"另存为",键入文件名,点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不同的内力图;15.逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运行"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出..计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的 EA=3.12X10 KN, EI=4.16X10KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力.设各杆的 EA = EI = 1.TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90 N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90 E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力.TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHAR项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9.48682596,0,1,71.565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q =qcos =10X6 / 40 = 9.48682596例6.求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA= ,填-1)例7.求图示梁的内力和位移 .EI=5X10 KN-M .TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的 EI=1,柱子的 EA= )TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0 N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0 N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m = m = 15X10 kg/m 柱子的抗弯刚度 EI =1X10 kn.m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力.各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩 EA EI构件 A=bXh(m ) E(kn/m ) I(m ) (kn) (kn-m )底层 0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层 0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10底边柱 0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10 层中柱 0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X10 1.026X10柱其边柱 0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它层中柱 0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X10 0.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD,4,1,8.05,0N,3,10.0,0 NLOAD,7,1,11.17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5 NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90 E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,-90ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,6,1,53.79,-90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,-90ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90 ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,-90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。
结构力学求解器用法
![结构力学求解器用法](https://img.taocdn.com/s3/m/e6a5e0d443323968001c923c.png)
必要再去记命令格式。
⒋ 显示功能
定制编码:可在结点码和单元码的位置显示用户定制的 文本。
尺寸线:用户可以在指定位置(按整体坐标)进行水平、 竖直和任意斜方向的尺寸线的标注。标注文本的字体风格和 大小均可调。
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8
加文本:用户可以通过输入命令在观览器的指定位置( 按整体坐标)显示文本,字体风格和大小可调。
复制:复制所选正文并存到剪贴板上。
粘贴:把剪贴板内容插入在插入点处。
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12
复原:取消上一次所做的编辑。 观览器:显示结构图观览器。 前一问题:显示文档中当前问题前面的一个问题。 下一问题:显示文档中当前问题后面的一个问题。
⒋ 观览器的常用按钮及相应功能
缩放比例选择框:通过选择不同的显示比例, 用户可将整个图形按比例地放大或缩小。缺省的缩放比例是
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温度标注:对于温度改变,在杆件两侧标注出温度值。
设置选项:在观览器中“设置”菜单下,单击“选项” 打开“设置选项”对话框,其中有多种显示选项,如标注字 体大小、变形曲线的粗细和直线段数等。
六、符号约定
整体坐标:(x, y),其中的转角或弯矩以x向y转为正;
局部坐标:x从单元的端点1指向端点2;y坐标从x坐标 按右手准则转90度获得;
暂停显示:此时观览器被“冻结”,不再对编辑器 中活动文档的命令改变发生反应。
停止单步显示:用于中断单步显示。
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14
⒌ 定义问题有关参数的步骤
① 问题定义:确定新问题开始,输入新问题标题,通过 对话框选择方式也可以结束当前问题;
② 变量定义:对某些常用的数值、表达式,可直接将其 定义为变量,以方便输入和以后修改;
结构力学求解器使用指南
![结构力学求解器使用指南](https://img.taocdn.com/s3/m/7a12ab5cde80d4d8d15a4fa5.png)
结构力学求解器使用指南将《结构力学求解器、rar》解压即可使用,无需安装。
1、双击smsolver、exe。
2、在出现得页面上任意位置单击.3、出现“编辑器"与“观览器"两个图框.如果瞧不到“观览器”,则在“编辑器"里单击“查瞧”→“观览器"。
“编辑器"用于输入命令流,“观览器”用于显示图形。
4、“编辑器”里“命令”菜单用于所有命令得输入,依次输入顺序:结点→单元→位移约束(也就就是支座条件)→荷载条件→材料性质。
如果需要在图中显示尺寸,则单击命令→尺寸线.“编辑器”里“求解”菜单用于计算。
算例:如右图1、单击命令→结点,在结点对话框里输入结点坐标,先预览再应用,预览时在观览器里会出现对应得点,如果点得位置正确,再应用,应用之后编辑器里会出现刚才关于结点输入得命令流。
如果应用之后发现不正确,将光标放在编辑器里需要修改得命令行,单击命令→修改命令即可。
根据结点坐标依次输入所有结点。
输入完毕后,观览器里会显示所有输入得结点,检查无误,单击关闭,进入下一步。
2、单击命令→单元,出现单元对话框,单元连接结点为第一步结点定义时所输入得结点码,一般就是计算机自动生成得,也就就是观览器中显示得阿拉伯数字,连接结点方式按实际输入,在相应下拉按钮选择.按照原图依次输入所有单元。
输入完毕后,观览器里会显示所有输入得单元,检查无误,单击关闭,进入下一步。
3、单击命令→位移约束,出现位移约束对话框,约束类型分为结点约束与杆端约束,选择结点约束时,需要输入相应得结点支座信息,其中结点码为观览器中得阿拉伯数字编码,支座类型为对话框上方六种类型,按照实际类型选择相应得数字,支座性质分为刚性与弹性,一般选择刚性,弹性支座就是指弹簧之类刚度为有限值得支座。
支座方向从下拉按钮中选择,0度表示与对话框上方支座类型图示方向相同,逆时针转为正值方向,(水平、竖向、转角)位移为实际支座移动值。
结构力学求解器命令及算例
![结构力学求解器命令及算例](https://img.taocdn.com/s3/m/616caa06a6c30c2259019e73.png)
LHT建筑结构工作室CEO:ROSE.TOM 作品结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件, 其功能包括求解平面杆件结构(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响线、自由振动的自振频率和振型,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.对几何可变体系可作静态或动态显示机构模态;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态显示结构自由振动的各阶振型和弹性稳定分析的失稳模态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行.一.运行环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间.二.装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作即可完成装机.装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器.三.输入数椐先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x 坐标;y---结点的y 坐标.结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量.3.单元定义E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0; DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自由度的连接方式, 缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量.5.支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Stype---支座类型码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisx---x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0.以上(1)~(6)为支座类型码.6.单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载作用的结点码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize---荷载大小(kn,kn-m);Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 .说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取=-90 ,反之,取=90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取=0 ,反之,取=180 .8.单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lsize1---荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0; Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart---频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).四.上机操作步骤1.双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2.键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方式输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保存"或"另存为",键入文件名, 点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不同的内力图;15.逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运行"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出.五.计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的EA=3.12X10 KN, EI=4.16X10 KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力.设各杆的EA = EI = 1.TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力.TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHAR项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9.48682596,0,1,71.565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q =qcos =10X6 / 40 = 9.48682596例6.求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA= ,填-1)例7.求图示梁的内力和位移.EI=5X10 KN-M .TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的EI=1,柱子的EA= )TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m = m = 15X10 kg/m柱子的抗弯刚度EI =1X10 kn.m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力. 各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩EA EI构件A=bXh(m ) E(kn/m ) I(m ) (kn) (kn-m )底层0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10底边柱0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10层中柱0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X10 1.026X10柱其边柱0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它层中柱0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X10 0.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD,4,1,8.05,0N,3,10.0,0 NLOAD,7,1,11.17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5 NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,-90ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,6,1,53.79,-90ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,-90ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,-90ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,11,1,71.97,-90ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,-90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。
结构力学求解器作业
![结构力学求解器作业](https://img.taocdn.com/s3/m/33b087eb647d27284b7351f8.png)
结构力学求解器作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII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。
底层柱:EA=5.6×KN,EI=1.5×KN梁:EA=5.2×KN,EI=1.25×KN二层柱:EA=5.0×KN,EI=1.3×KN梁:EA=4.8×KN,EI=1.20×KN解:TITLE,1结点,1,0,0结点,2,0,3.9结点,3,0,7.2结点,4,2.7,0结点,5,2.7,3.9结点,6,2.7,7.2结点,7,10.8,0结点,8,10.8,3.9结点,9,10.8,7.2单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 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单元,3,6,1,1,1,1,1,1单元,7,8,1,1,1,1,1,1单元,8,9,1,1,1,1,1,1单元,5,8,1,1,1,1,1,1 单元,6,9,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,4,6,0,0,0,0结点支承,7,6,0,0,0,0单元荷载,10,3,20,0,1,90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 单元材料性质,2,2,5000000,1300000,0,0,-1 单元材料性质,4,4,5000000,1300000,0,0,-1 单元材料性质,8,8,5000000,1300000,0,0,-1 单元材料性质,6,6,4800000,1200000,0,0,- 1 单元材料性质,10,10,4800000,1200000,0,0,-1 END轴力:剪力:弯矩: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θ-转角 u -水平位移 v -竖直位移θ-转角--------------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00036926 0.00005771 -0.000097132 0.00036926 0.00005771 -0.00009713 0.00070584 0.00007600 -0.000087923 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00034382 -0.00009320 -0.000068254 0.00034382 -0.00009320 -0.00006825 0.00067128 -0.00015812 -0.000113585 0.00036926 0.00005771 -0.00009713 0.00034382 -0.00009320 -0.000068256 0.00070584 0.00007600 -0.00008792 0.00067128 -0.00015812 -0.000113587 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00034856 -0.00007734 -0.000100208 0.00034856 -0.00007734 -0.00010020 0.00058771 -0.00013762 0.000024409 0.00034382 -0.00009320 -0.00006825 0.00034856 -0.00007734 -0.0001002010 0.00067128 -0.00015812 -0.00011358 0.00058771 -0.00013762 0.00002440--------------------------------------------------------------------------------------------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。
结构力学求解器(使用指南)
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结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Win dows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,其功能包括求解平面杆件结构(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响线.口出掘动的口振频率和张型,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.对几何可变休系可作静态或动态显示机构模态;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态显小结构口由振动的各阶振型和弹性稳是分析的失稳模态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行.」.运行环境Windows 98/NT. 8M 内存.2M 硬盘空间.—.装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作即可完成装机.装机完成后,桌面上将出现一个名为”求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器.-.输入数据先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数据:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x坐标;y---结点的y坐标.结构整体坐标系为xoy, 一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Nge n,Ni ncr,N1,N2,N12i ncr,Dx,D YNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量.3.单元定义E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23] N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;D0F11Q0F12---分别为单元在杆端1处的x、方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0;DOF21QOF22---分别为单元在杆端2处的x、方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Nge n,E1,E2,Ni ncrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nin cr---生成中单元两端点对应的结点码增量5.支座约束定义NSUPT,S n,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Stype---支座类型码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正Sdisx---x 方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y 方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0.以上(1)?(6)为支座类型码.6.单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemE nd,EA,EI,mElemStart--- 单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度m---单元的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,L n,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载作用的结点码Ltype--- 荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize--- 荷载大小(kn,kn-m);Ldir--- 荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 .说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取=-90 ,反之,取=90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取=0 ,反之,取=180 .8.单元荷载ELOAD,L n,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[丄dir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype--- 荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lsize1--- 荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0;Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir--- 荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart--- 频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,E n,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).卩U.上机操作步骤1.双击桌面上的”求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2.键入数据文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数据(也可用命令方式输入);3.将数据文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保存"或"另存为",键入文件名,点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运行的数据文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的”观览器”图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的”标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不同的内力图;15.逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运行"或提示”结力求解器Qveflow"时,则点”确定”退出.五.计算例题例1求图示刚架的内力.各杆的EA=3.12X10 KN, EI=4.16X10 KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2求图示组合结构的内力.设各杆的EA = EI = 1. TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHA项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力提示:支座约束及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9.48682596,0,1,71.565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q 二qcos =10X6 / 40 = 9.48682596例6.求图示刚架的内力.设El=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA=,填-1)例7.求图示梁的内力和位移.EI=5X10 KN-M . TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的El=1,柱子的EA=)TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,WE,3,9,1,1,1,WE,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m二m二15X10 kg/m 柱子的抗弯刚度EI =1X10 kn.m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力.各杆的EA EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩EA EI构件A=bXh(m ) E(k n/m ) I(m ) (kn) (k n-m )底层0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10底边柱0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10层中柱0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X10 1.026X10柱其边柱0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它层中柱0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X10 0.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD , 4,1,8.05,0N,3,10.0,0 NLOAD,7,1,11.17,0 NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5 NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 EL0AD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90 E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90 E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,-90 ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,6,1,53.79,-90ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,-90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90 ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,-90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。
结构力学求解器使用范例
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结构⼒学求解器使⽤范例2.19分析如图所⽰体系的⼏何组成。
解:结点,1,0,0结点,2,10,0结点,3,20,0结点,4,5,-5结点,5,15,-5结点,6,10,-10单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,0单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,4,1,1,0,1,1,0单元,4,1,1,1,0,1,1,0单元,4,2,1,1,0,1,1,0单元,2,5,1,1,0,1,1,0结点⽀承,1,2,-90,0,0结点⽀承,6,2,0,0,0结点⽀承,3,1,0,0位移模型:静态显⽰解答:有2个多余约束,体系⾃由度为1,的⼏何瞬变体系。
3.25计算静定多跨梁的⽀座反⼒,并画出梁的内⼒图。
解:结点,1,0,0结点,2,6,0结点,3,7.5,0结点,4,12,0结点,5,14,0结点,6,18,0单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0单元,3,4,1,1,0,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0结点⽀承,1,2,-90,0,0结点⽀承,2,1,0,0结点⽀承,4,1,0,0结点⽀承,6,1,0,0单元荷载,1,1,20,1/2,90单元荷载,3,1,10,1/2,90单元荷载,4,3,2,0,1,90单元荷载,5,3,2,0,1,90尺⼨线,1,0.5,0.5,7.8,1.0,0.5,0,-3,3m,3,-3,3m,6,-3尺⼨线,1,0.5,0.5,7.8,0.5,0.5,6,-3,1.5m,7.5,-3,2m,9.5,-3,2.5m,12,-3,2m,14,-3 尺⼨线,1,0.5,0.5,7.8,1,0.5,14,-3,4m,18,-3解答:弯矩图剪⼒图轴⼒图4.14计算E上各杆端截⾯内⼒。
解:结点,1,0,0结点,2,4,0结点,3,8,0结点,4,0,3结点,5,4,3结点,6,8,3单元,1,4,1,1,0,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,3,1,1,1,1,1,0单元,5,2,1,1,1,1,1,0结点⽀承,1,1,0,0结点⽀承,2,1,90,0结点⽀承,3,1,0,0单元荷载,2,1,8,1/2,90单元荷载,3,1,8,1/2,90单元荷载,1,3,3,0,1,90尺⼨线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1.5,2m,2.0,-1.5,2m,4,-1.5,2m,6,-1.5,2m,8,-1.5 尺⼨线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,9.5,0,3m,9.5,3解答:8.5作C截⾯内⼒影响线。
清华结构力学求解器用法
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连续显示:观览器的缺省状态,此时观览器随时根 据编辑器中的活动文档的命令行绘出最新的图形。
暂停显示:此时观览器被“冻结”,不再对编辑器 中活动文档的命令改变发生反应。 停止单步显示:用于中断单步显示。
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⒌ 定义问题有关参数的步骤 ① 问题定义:确定新问题开始,输入新问题标题,通 过对话框选择方式也可以结束当前问题;
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加大幅值:增加内力图或位移图等的显示幅度,而 结构图大小和外观不变。
减小幅值:减小内力图或位移图等的显示幅度,而 结构图大小和外观不变。 单步显示:观览器一次只读取编辑器中活动文档的 一条命令,并相应地加以显示。 单步显示钮按下后,工具 栏的最右方将出现一个“停止单步显示”按钮,可用于中断 单步显示。
了一倍。
⒊ 修改功能 中文关键词:为了方便对输入命令的修改,添加了中文 关键词选项(“查看”菜单下),并将其设为默认方式,即用 对话框输入的命令默认为中文关键词。
7
“修改”工具钮:将光标置于要查看或修改的命令行 ,单击“修改”工具钮,即可返回到输入该命令的对话框, 重现各个参数值。若不修改,单击“关闭”;若有修改,单 击“应用”即可。
⒉ 求解功能
组合结构:智能求解模式增添了平面“静定组合结构” 的求解,按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图需要的内力 、指定杆件的内力)以文本或图文形式给出解题步骤。 四精度求解:可选用四精度实型数(约28位)求解,结果 更精确、可更好地模拟无穷大刚度。
6
几何构造检验:v1.0版中求解时先进行几何构造检验, 此版本中可设为否,以提高求解速度。 求解速度提高:求解速度提高3-4倍,一个10跨20层的 刚架的基频和相应的振型计算(学生版不行),达到0.1%的精 度,在PII333上只用0.5秒。 求解规模加倍:求解问题对单元数的限制比v1.0版放松
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2.19分析如图所示体系的几何组成。
解:结点,1,0,0结点,2,10,0结点,3,20,0结点,4,5,-5结点,5,15,-5结点,6,10,-10单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,0单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,4,1,1,0,1,1,0单元,4,1,1,1,0,1,1,0单元,4,2,1,1,0,1,1,0单元,2,5,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,6,2,0,0,0结点支承,3,1,0,0位移模型:静态显示解答:有2个多余约束,体系自由度为1,的几何瞬变体系。
3.25计算静定多跨梁的支座反力,并画出梁的内力图。
解:结点,1,0,0结点,2,6,0结点,3,7.5,0结点,4,12,0结点,5,14,0结点,6,18,0单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0单元,3,4,1,1,0,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,2,1,0,0结点支承,4,1,0,0结点支承,6,1,0,0单元荷载,1,1,20,1/2,90单元荷载,3,1,10,1/2,90单元荷载,4,3,2,0,1,90单元荷载,5,3,2,0,1,90尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,1.0,0.5,0,-3,3m,3,-3,3m,6,-3尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,0.5,0.5,6,-3,1.5m,7.5,-3,2m,9.5,-3,2.5m,12,-3,2m,14,-3 尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,1,0.5,14,-3,4m,18,-3解答:弯矩图剪力图轴力图4.14计算E上各杆端截面内力。
解:结点,1,0,0结点,2,4,0结点,3,8,0结点,4,0,3结点,5,4,3结点,6,8,3单元,1,4,1,1,0,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,3,1,1,1,1,1,0单元,5,2,1,1,1,1,1,0结点支承,1,1,0,0结点支承,2,1,90,0结点支承,3,1,0,0单元荷载,2,1,8,1/2,90单元荷载,3,1,8,1/2,90单元荷载,1,3,3,0,1,90尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1.5,2m,2.0,-1.5,2m,4,-1.5,2m,6,-1.5,2m,8,-1.5 尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,9.5,0,3m,9.5,3解答:8.5作C截面内力影响线。
解:结点,1,0,0结点,2,2,0结点,3,4,0结点,4,6,0结点,5,6,0.5结点,6,4,0.5结点,7,2,0.5结点,8,0,0.5单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,0单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,7,1,1,0,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,0单元,8,1,1,1,0,1,1,0单元,7,2,1,1,0,1,1,0单元,6,3,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,4,1,0,0影响线参数,-2,1,1/2,3影响线参数,-2,1,1/2,2尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1,0.5,0,-1,1m,1,-1,1m,2,-1,2m,4,-1,2m,6,-1文本,1,-0.3,C,0,0,7.8Mc上乘时影响线Mc下乘时影响线9.22求C点挠度。
已知p=9kn,q=15kn/m,梁为18号工字钢,I=1660cm^4,h=18cm,E=2.1*10^8kpa。
解:结点,1,0,0结点,2,3,0结点,3,1.5,0结点,4,-0.9,0单元,4,1,1,1,1,1,1,1单元,1,3,1,1,1,1,1,1单元,3,2,1,1,1,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0结点支承,2,1,0,0单元荷载,3,3,15,0,1,90单元荷载,2,3,15,0,1,90结点荷载,4,1,9,-90单元材料性质,1,3,642600,3486,0,0,-1解答:C点挠度,0.00323123m,竖直向下12.22用剪力分配法作图示刚架弯矩图(分别计算横梁为刚性和弹性两种情况,进行比较)。
解:(1),横梁弹性结点,1,0,0结点,2,4,0结点,3,10,0结点,4,0,5结点,5,4,5结点,6,10,5结点,7,0,10结点,8,4,10结点,9,10,10单元,1,4,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,9,1,1,1,1,1,1单元,9,8,1,1,1,1,1,1单元,8,7,1,1,1,1,1,1单元,7,4,1,1,1,1,1,1单元,2,5,1,1,1,1,1,1单元,5,8,1,1,1,1,1,1单元,6,3,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,2,6,0,0,0,0结点支承,3,6,0,0,0,0结点荷载,4,1,100,0结点荷载,7,1,50,0尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1.5,4m,4,-1.5,6m,10,-1.5尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,12,0,5m,12,5,5m,12,10单元材料性质,1,1,-1,10,0,0,-1单元材料性质,8,8,-1,10,0,0,-1单元材料性质,10,10,-1,10,0,0,-1单元材料性质,2,2,-1,28,0,0,-1单元材料性质,3,3,-1,60,0,0,-1单元材料性质,7,7,-1,5,0,0,-1单元材料性质,9,9,-1,5,0,0,-1单元材料性质,4,4,-1,5,0,0,-1单元材料性质,6,6,-1,16,0,0,-1单元材料性质,5,5,-1,30,0,0,-1横梁弹性时,弯矩图(2)横梁刚性结点,1,0,0结点,2,4,0结点,3,10,0结点,4,0,5结点,5,4,5结点,6,10,5结点,7,0,10结点,8,4,10结点,9,10,10单元,1,4,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,9,1,1,1,1,1,1单元,9,8,1,1,1,1,1,1单元,8,7,1,1,1,1,1,1单元,7,4,1,1,1,1,1,1单元,2,5,1,1,1,1,1,1单元,5,8,1,1,1,1,1,1单元,6,3,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,2,6,0,0,0,0结点支承,3,6,0,0,0,0结点荷载,4,1,100,0结点荷载,7,1,50,0尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1.5,4m,4,-1.5,6m,10,-1.5尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,12,0,5m,12,5,5m,12,10单元材料性质,1,1,-1,10,0,0,-1单元材料性质,8,8,-1,10,0,0,-1单元材料性质,10,10,-1,10,0,0,-1单元材料性质,7,7,-1,5,0,0,-1单元材料性质,9,9,-1,5,0,0,-1单元材料性质,4,4,-1,5,0,0,-1单元材料性质,2,2,-1,-1,0,0,-1单元材料性质,3,3,-1,-1,0,0,-1单元材料性质,5,5,-1,-1,0,0,-1单元材料性质,6,6,-1,-1,0,0,-1横梁刚性时,弯矩图17.3求图示梁的极限荷载。
解:结点,1,0,0结点,2,4,0结点,3,6,0结点,4,7,0单元,1,2,1,1,1,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,-90,0,0,0结点支承,3,1,0,0结点荷载,4,1,1,-90单元材料性质,1,1,0,0,0,1.5,-1单元材料性质,2,3,0,0,0,1,-1尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1,4m,4,-1,2m,6,-1,1m,7,-1破坏机构静态显示解答:15.3求图示体系的自振频率。
解:结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,1,0.5单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1结点支承,1,3,0,0,0结点支承,2,1,0,0集中质量,3,3,1单元材料性质,1,1,-1,1,0,0,-1单元材料性质,2,2,-1,-1,0,0,-1自振频率参数,2,1,0.0005尺寸线,1,0.02,0.02,7.8,1,0.5,0,-0.2,l,1,-0.2尺寸线,1,0.02,0.02,7.8,1,0.5,1.2,0,h,1.2,0.5解答:(1)第一阶频率:3.46411923518839静态振型(2)第二阶频率:141421。
356168082静态振型。