结构力学求解器求解内力实例

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结构内力计算分析案例

结构内力计算分析案例以下是一个关于结构内力计算分析的案例，以帮助读者更好地理解该过程。

案例：栋多层住宅楼的楼板结构受力分析和计算。

1.结构描述：该楼为一栋钢筋混凝土框架结构的多层住宅楼，楼高5层，每层高度为3米。

楼板采用承重梁和板的形式，梁间距为6米，梁宽为0.3米。

2.受力分析：根据力学原理，梁和板在受力作用下会产生内力。

梁的受力情况分为竖向和横向两个方向：-竖向受力：竖向受力主要包括自重、活载和楼层间的等分荷载。

自重一般按照材料密度计算，活载是指居住者的活动荷载，楼层间的等分荷载指的是各个楼层产生的附加荷载。

-横向受力：横向受力主要包括风荷载和地震荷载。

这些荷载会通过墙体和梁传递到结构内部。

3.内力计算：根据受力分析结果，可以进行结构内力的计算。

具体计算方法有两种：静力分析和弹性力学方法。

-静力分析：这是一种通过平衡受力和力矩的方法进行计算的方法。

根据平衡条件，可以得到各个构件的内力。

-弹性力学方法：这是一种通过应力和应变的关系进行计算的方法。

根据材料力学性质和结构的几何形状，可以计算出各个构件的内力。

4.结果分析和验证：计算得到的结构内力结果需要进行分析和验证。

主要包括两个方面：构件强度和位移。

-构件强度：计算得到的内力和构件的截面尺寸一起，可以判断构件是否满足强度要求。

如果内力超过了构件材料的承载力，需要进行加固。

-位移：根据结构内力和材料的弹性模量，可以计算出结构的位移。

结构的位移应该满足设计的要求，如果超过了预定的限值，需要进行刚度调整。

总结：结构内力计算分析是工程的关键环节，其目的是保证结构的安全性和可靠性。

通过对不同构件的受力分析和力学计算，可以得到结构的内力结果，并进行分析和验证。

这样可以确保结构的设计和施工符合规范，并达到预期的使用寿命和性能要求。

框架结构内力位移计算算例

结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力及位移计算班级学号姓名华中科技大学土木工程与力学学院年月日结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力与位移计算一、任务1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩和结点位移。

2、计算方法要求：（1）用迭代法、D 值法、反弯点法及求解器计算框架结构在水平荷载作用下的弯矩，并用迭代法的结果计算其结点位移。

（2）用迭代法、分层法、二次力矩分配法及求解器计算框架结构在竖向荷载作用下的弯矩，并用迭代法的结果计算其结点位移。

3、分析近似法产生误差的原因。

二、计算简图及基本数据本组计算的结构其计算简图如图1所示，基本数据如下。

混凝土弹性模量：723.010/h E kN m =⨯构件尺寸：柱：底层：23040b h cm ⨯=⨯其它层：23030b h cm ⨯=⨯ 梁：边梁：22560b h cm ⨯=⨯中间梁：22530b h cm ⨯=⨯ 水平荷载：'15P F kN ＝，30P F kN ＝（见图2）竖向均布恒载：17/q kN m 顶＝ 21/q kN m 其它＝（见图8）图1各构件的线刚度：EIi L =，其中312b h I ⨯=边梁：33410.250.6 4.51012I m -⨯==⨯F 7311 3.010 4.510225006EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 中间梁： 34420.250.3 5.6251012I m -⨯==⨯ 7422 3.010 5.6251067502.5EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 底层柱： 33440.30.4 1.61012I m -⨯==⨯ 7344 3.010 1.61096005EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 其它层柱：34430.30.3 6.751012I m -⨯==⨯ 7433 3.010 6.75106136.43.3EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 三、水平荷载作用下的计算（一）用迭代法计算1、计算各杆的转角分配系数ikμ' 转角分配系数计算公式：()2ikikiki i i μ'=-∑结点“1”：12225000.3932(6136.422500)μ'=-=-⨯+156136.40.1072(6136.422500)μ'=-=-⨯+结点“2”：21225000.3182(67506136.422500)μ'=-=-⨯++图2232(67506136.422500)⨯++266136.40.0872(67506136.422500)μ'=-=-⨯++由于该结构是对称结构，因此结点“3”的分配系数应该等于结点“2”的，结点“4”的分配系数应该与结点“1”的相等，所以本题只需计算1、2、5、6、9、10、13、14、17、18结点的分配系数。

2桁架杆件内力的求解方法

（1）节点法:
求解桁架内力的方法
将每个节点视为平面汇交力系平衡对象，逐个节点求解。
例1：平面桁架如图示，已知：F=2kN，
试求：各杆的内力与支座约束力。
F
y
A
B
C
解： F
FAB
A
4m
x
D
E
333 3
FAD
[A]
Fiy = 0 : − F − FAD
4 =0 32 + 42
FAD
=
−
25 4
=
−2.5kN
Fix
= 0:
FAB
+ FAD
3 5
=0
FAB = 1.5kN
FDA D
FDB
[D]
Fiy
= 0:
FDA
4 5
+
FDB
4 5
=0
FDE
Fix
= 0:
FDB
3 5
−
FDA
3 5
+
FDE
=0
FDB = 2.5kN
FDE = −3kN
F
[B]
FBA B
FBC
A
B
C
FBD
FBE
4m
D
E
Fiy = 0 : Fix = 0
FC
a
a
n B
F [节点H]
FEH
=
4 3
F
D
F =0 ix
a FEH + FGH a2 + b2 − FHK = 0
F FCF C
n
A
Fy = 0,
F
− FGH
b a2 + b2

塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算

塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算一、编制依据1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）。

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003。

3、《高耸结构设计规范》GB50135-2006。

4、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92。

5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001。

6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009。

7、《QTZ80（ZJ5710）塔式起重机使用说明书》浙江建机集团。

二、QTZ80塔机基础荷载计算=10kN G图1、QTZ80塔机竖向荷载简图塔机处于独立状态（无附墙）时，其受力为最不利状态，因此取塔机独立计算高度43m时进行分析，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行荷载组合。

按浙江省建设机械集团有限公司生产的QTZ80（ZJ5710）进行荷载分析，塔身为方钢管杆件的桁架结构，现场地面粗糙度类别为B类。

塔机型号为QTZ80，最大起重量6T，最大起重力矩81T ·m ，最大吊物幅度57m 。

根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009规定，计算塔机在工作状态和非工作状态下传递到基础顶面的荷载。

非工作状态下的基本风压取1.0kN/m 2。

1、塔机自重和起重荷载 1.1 塔机自重标准值1449.00K F =kN1.2 起重荷载标准值q 60.00K F =kN2、风荷载计算2.1 工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算 2.1.1 塔机所受风均布线荷载标准值（0.20O ω=2kN/m ）00.8/S K z S Z O q b H H αβμμωα=0.8 1.2 1.59 1.95 1.320.200.35 1.60.44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2.1.2 塔机所受风荷载水平合力标准值0.444318.V K S K F q H =⋅=⨯=kN2.1.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值0.50.518.92434S K V K M F H =⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 2.2 非工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算2.2.1 塔机所受风线荷载标准值（ 1.0Oω'=2kN/m ） 0.8/SKz S Z O q bH H αβμμωα''= 0.8 1.2 1.716 1.95 1.32 1.00.35 1.6 2.38=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2.2.2 塔机所受风荷载水平合力标准值2.3843102.V K S K F q H''=⋅=⨯=kN 2.2.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值0.50.5102.344322S K V K M F H''=⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 3、塔机的倾覆力矩塔机自重和起重荷载产生的倾覆力矩，向前（起重臂方向）为正，向后为负。

门式刚架结构设计_例题

门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。

刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。

屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。

柱脚采用铰接柱脚。

梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。

截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。

图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。

雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。

屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。

求解杆件内力的基本方法

求解杆件内力的基本方法嘿，咱今儿个就来唠唠求解杆件内力的那些事儿！你说这杆件内力啊，就像是个藏起来的小秘密，得用对方法才能把它给揪出来。

先来说说截面法吧，这就好比是一把神奇的小铲子，能把杆件给“咔嚓”一下切开。

然后呢，看看切开的这一小段，这边受到啥力，那边又有啥力，嘿，内力不就显形啦！就像你找东西，把大箱子打开，里面的东西不就一目了然了嘛。

还有呢，就是那静定结构的内力分析。

哎呀呀，这就像是解一道有趣的谜题。

你得仔细观察这个结构，看看哪儿是关键节点，哪儿的力是相互关联的。

这可需要点耐心和细心哦，就跟你拼图似的，一块一块地找对位置，最后才能拼成一幅完整的画。

咱再打个比方，求解杆件内力就像是走迷宫。

你得知道从哪儿进，往哪儿走，遇到岔路口该咋选。

有时候可能会走点弯路，但别怕呀，多试试几种方法，总能找到正确的路。

你想想看，要是工程师们不懂这些基本方法，那盖出来的房子、架起来的桥，能结实吗？那肯定不行呀！所以说，这求解杆件内力的方法可太重要啦，就跟吃饭得用筷子，写字得用笔一样自然。

这内力分析可不简单是个技术活，还是个考验脑子的活儿呢！你得会思考，会分析，能从那些复杂的结构里找出关键所在。

而且呀，还得不断练习，就像练功一样，只有练得多了，才能越来越熟练，越来越厉害。

有时候遇到难题了，别急，慢慢来，就跟解数学题似的，一步一步来，总能找到答案。

这求解杆件内力也是一样的道理呀，只要用心，就没有解不开的谜题。

咱可不能小瞧了这些基本方法，它们可是建筑、机械等好多领域的基础呢！就好像盖房子得先打地基一样，这基础不牢，那可不行。

所以啊，大家可得好好掌握这些方法，以后才能在各自的领域里大显身手呀！总之呢，求解杆件内力的基本方法就是我们打开杆件内力这个神秘大门的钥匙，有了它，我们就能在这个领域里畅游无阻啦！加油吧，朋友们！让我们一起把这些方法掌握得牢牢的，为我们的未来打下坚实的基础！。

结构力学求解器求解示例

结构力学（二）上机试验结构力学求解器的使用上机报告班级：姓名：学号：日期：实验三、计算结构的影响线1．实验任务（1）作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。

观览器：D M 的影响线观览器：QD F 的影响线3365编辑器：结点,1,0,0结点,2,3,0结点,3,6,0结点,4,12,0结点,6,6,1结点,5,17,1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,3,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,4,1,0,0结点支承,5,3,0,0,0 影响线参数,-2,1,1,3 影响线参数,-2,1,1,2End作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。

观览器： D M 的影响线QD F 的影响线编辑器：结点,1,0,0结点,2,2,0结点,3,4,0结点,4,6,0结点,5,8,0结点,6,0,1结点,7,8,1结点,8,2,1结点,9,4,1结点,10,6,1单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 单元,1,6,1,1,1,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,7,1,1,0,1,1,0单元,7,5,1,1,0,1,1,0单元,8,2,1,1,0,1,1,0单元,9,3,1,1,0,1,1,0单元,10,4,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0结点支承,5,1,0,0结点支承,7,1,90,0影响线参数,-2,2,1/2,2影响线参数,-2,2,1/2,3End（2）自选题：在教材或其它参考书中自选一个绘制结构影响线的例题或习题，上机进行求解。

力法解超静定结构举例

最后内力( 图最后内力(M图): M = M 1 X 1 + M 2 X 2 + M 3 X 3 支座移动引起的内力与各杆的绝对刚度 EI 有关吗? 这时结构中的位移以及位移条件的校核公式如何? 这时结构中的位移以及位移条件的校核公式如何? M k Mds M k Mds k = ∑ ∫ + k = ∑ ∫ ∑ FRi ci EI EI
试求图示两端固定单跨梁在下属情况下的M 下的M图. (a) A端逆时针转动单位转角. 端逆时针转动单位转角. (b) A端竖向向上移动了单位位移. 端竖向向上移动了单位位移. (c) A,B两端均逆时针转动单位转角. 两端均逆时针转动单位转角. (d) A,B两端相对转动单位转角. 两端相对转动单位转角. (e) A端竖向向上,BFP 端竖向向上, 端竖向向下移动了单位位移. 位位移.
t 0 = 30 t = 10
FN = 1
有关. 温度改变引起的内力与各杆的绝对刚度 EI 有关.
FNK = 0
FNK = 0.5
M图
MK M s d + ∑FNKα t0 l Ky = ∑∫ EI αt . α + ∑ ∫ MKds = 3475 l ↑ h
FNK
返章首
温度低的一侧受拉,此结论同样适用于温度温度低的一侧受拉,此结论同样适用于温度同样引起的超静定单跨梁. 引起的超静定单跨梁.
问题: 用拆除上问题:若用拆除上弦杆的静定结构作为基本结构, 为基本结构,本题应如何考虑? 应如何考虑?
FP
FP 基本体系
解:力法方程的实质为:" 3,4两结点的力法方程的实质的实质为等于所拆除杆的拉( 相对位移 34 等于所拆除杆的拉(压 )变形 l 34" 互乘求Δ1P

条形基础内力检算

辋川特大桥连续梁支架条形基础内力检算一、设计资料1、辋川特大桥连续梁支架基础（沿海大通道中间支墩基础）采用条形基础，条形基础尺寸为5.5m×1.2m×1m，支柱采用φ800钢管柱，下部与条形基础固结，钢柱传至基础顶部的荷载标准值为：Fk=576KN。

地基土为填土。

二、内力计算1、基础梁高度h＝1.0m，钢柱间距l=3.5m，h>l/6，因此符合地基反力呈直线分布的刚度要求。

2、基础面积A=1.2×5.5=6.6m²。

基础埋深0.5m，地基承载力p=(Fk×2+Gk+Gk1)/A=(576×2+165+59)/6.6=208.48kpa。

3、净基底线反力：q=ΣF/L0=1376/5.5=250.18KN/m。

将条形基础简化为两段悬臂受均布荷载作用的倒简支梁。

钢管柱脚与条形基础连接简化为铰支（如图所示）。

根据结构力学求解器可得：跨中截面弯矩最大M=258kN·m，弯矩图如下图所示：柱脚处剪力最大为：V=427.82kN·m，剪力图如下图所示：基础工程（含地基基础与上部结构共同作用）课程设计- 1 - 三、配筋验算条形基础采用C30砼，钢筋采用Φ16，钢筋fsd=300Mpa ，混凝土fc=13.8 Mpa ，按双排筋布置，间距为15cm ，沿宽度方向布置8根主筋，则钢筋面积A=保护层厚度为5cm 。

有效梁高h0=1000-50=950mm根据力矩平衡方程假设受压区高度为h 则：2/)(f 20h bf h h A c s =-临界受压区高度为：h=208mm 即钢筋达到屈服后的混凝土受压区高度；梁的临界抵抗弯矩为M=fy ×As ×(h0-h/2)=300×1680.5×846/106=426.5kN ·m>258 kN ·m配筋满足受力要求。

结构力学求解器解题报告

结构力学求解器解题报告例2-5（a）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) (3) (5) (10) (7) (8) (6) (9) (4) 刚片0 1 可并为一大刚片，命为刚片0结论:为有多余约束的几何不变体系。

结构多余约束数:10 ,自由度数:0例3-1试作如图所示简支梁的内力图3-6试作如图所示两层钢架的M图3-8试求图示所示桁架中1.2.3三杆的轴力。

3-13设三铰拱承受均匀水压作用，试证明其合理轴线是圆弧曲线。

4-3试用机动法作图所示静定梁的Mk,Fqk,Mc,Fqe,Frd的影响线。

HHH6-2 图为两跨长房排架的计算简图，试求在所示吊车荷载作用下的内力。

弯矩图：A BC2.32-8.9314.391818ABC H例7-1 试做下图所示刚架的弯矩图。

（位移法）弯矩图68-11．试求出如图所示连续梁支座弯矩M0的影响线。

7-1 试做下图所示刚架的弯矩图。

（位移法）弯矩图610-4 下图所示两层刚架，其横梁为无限刚性。

设质量集中在楼层上，第一，第二层的质量分别为m1,m2。

层间侧移刚度分别为k1,k2，即层间产生相对侧移时所需要施加的力。

试求刚架水平振动时的自振频率和主振型。

第一振型yx12 3456 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )第二振型12 3456 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )第 1 阶频率 =0.633974********* 第 2 阶频率 =2.3660253018709816-3如图的连续梁中，每跨为等面梁。

设ABBC 跨的正极限弯矩为Mu ，CD 跨的正极限弯矩Mu=2Mu ，又各跨负极限弯矩为正极限弯矩1.2，试求出各跨独自破坏时的破坏荷载。

0.5l0.5ll0.75l0.75lyx1 23456( 1 ) ( 2 ) ( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )。

例20-1 图20-10(a)所示简支梁AB,试计算C 、B截面上的内力

68 例20-1 图20-10（a ）所示简支梁AB ，试计算C 、B 截面上的内力（B 截面是指无限接近于B 截面并位于其左侧的截面）。

解首先计算其约束反力，设其方向如图20-10(a )所示。

由平衡方程得：0=∑A m 02=⋅+⋅--l Y lP m BP Y B 25=0=∑B m 02=⋅+-⋅-lP m l Y AP Y A 23-=这里Y A 为负，说明它的方向设反了。

下面计算C 截面的内力。

假想将梁在C 截面截开，如果保留左段，可先设剪力Q C 与弯矩M C 皆为正，它们的方向必然如图20-10（b ）所示。

在图20-10（b ）中将Y A 的正确方向画出，这时，由平衡方程得：∑=0Y 0=--C A Q Y P Q C 23-=00=∑m 04=+-⋅C A M m lY Pl M C 813=弯矩M C 得正号，说明原先假定正弯矩的转向是对的，同时又表示该截面的弯矩是正弯矩。

而剪力Q C 得负号，说明剪力的方向设反了，实际上为负剪力。

最后再计算B 截面的内力。

将梁假想在B 截面截开，并选右段为研究对象，设Q B与M B 皆为正，由平衡方程得BM (BC 图 20-1069∑=0Y P Y Q B B 25-=-=00=∑m 00=⋅+B B Y M 0=B M例 20-2 切刀在切割棒料时，若刀刃上的切割力在垂直方向的分力为P [图20-11（a ）]，切刀的伸出长度为l ，试作切刀伸出部分的剪力图和弯矩图。

解首先将刀杆简化为一个受集中力P 作用的悬臂梁[图20-11（b ）]。

以自由端为坐标原点，在建立梁的剪力和弯矩方程时，取距原点为x 的任意截面[图20-11（b ）]，并研究截面左边的一段梁。

由于其上的外力为已知，故无需先求支座反力。

按前述方法，可得到该截面上的剪力和弯矩分别为： P Q -= Px M -=由于梁上除P 力外，再没有其它的载荷，因而这两个方程式（a ）、（b ）对于全梁的各横截面，即在0≤x ≤l 的范围内均适用。

结构力学求解器使用指南

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

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。

结构力学求解器在《建筑力学与结构》教学中的应用探索

（上接第204页）度”的原则，在今后的教学中，需要在任务设计的意义性、可操作性、差距性和拓展性等方面进行更精确的雕琢。

4.3加强师资队伍建设。

高职日语应提高自我发展意识，对自己发展方向要有一个清晰的定位，深入该专业，同时重视实践锻炼，向“双师型”教师转变。

也可以聘请企业中的专家等来校培训教师，采取案例教学，把现实的内容带进课堂；或者鼓励教师外出参加进修培训，优化日语发展环境。

4.4加强实用日语课程资源的建设。

以教材建设为重点，凸显教学内容的时代性。

同时也可以为学生提供多样化的学习资源渠道，例如建立日语课程网站，将日语文化知识、考试动态等课程信息资源实现共享，建立师生交流平台等。

4.5引入多元化课程评价体系。

①评价主体的多样性。

鼓励学生通过自我评价了解自己现有的水平，反思和回顾自己的学习情况。

②评价方式的多样性。

既要有终结性评价，如鼓励学生获得日语能力证书，参加各类技能比赛，同时又要重视过程性评价，增加平时成绩的比例，使学生在学习过程中都能保持积极性。

在日语教学改革不断推进的今天，我们必须与时俱进，通过教学改革提高我们自身素质和业务水平的同时，希望通过精致有效、改革后的教学模式能高效地促进学生各方面能力的发展，今后成为一名专业能力和职业能力都相当的社会人。

参考文献:[1]陈思佳，吕兴师.关于日语教学导入文化因素的思考[J].辽宁经济职业技术学院(辽宁经济管理干部学院学报)，2007(02).[2]吕兴师.日语教学新模式的探索[J].中国成人教育，2006(01).[3]谢为集.关于高校日语专业本科课程设置的探讨[J].日语学习与研究，2002(04).作者简介:苏宁(1984-),女,江苏江阴人。

结构力学求解器在《建筑力学与结构》教学中的应用探索卢巧玲（浙江广厦建设职业技术学院）摘要:《建筑力学与结构》课程是建筑工程技术专业的专业核心课，也是一门非常重要但又有较大难度的课程，运用结构力学求解器能帮助学生解决结构力学中的部分分析与计算问题，对学生的学习具有实际意义。