结构力学 上机实验报告
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验是结构力学课程的一部分,通过计算机仿真和实验来研究结构的力学性能。
在这次实验中,我们使用了有限元软件进行了结构模拟,并进行了材料力学性能测试。
首先,我们选择了一个简单的结构模型,例如一个梁或框架,然后在有限元软件中进行建模。
我们输入了结构的几何形状、材料参数和载荷条件,然后进行模拟分析。
通过这种方法,我们可以研究结构在不同条件下的应力、应变分布以及变形情况。
在实验中,我们还进行了材料力学性能测试,例如拉伸试验和压缩试验。
这些试验可以帮助我们了解材料的力学特性,例如弹性模量、屈服强度和断裂韧性。
通过这些实验,我们可以验证有限元模拟的准确性,并对结构的强度和刚度进行评估。
在实验过程中,我们还学习了有限元软件的使用方法和实验操作技巧。
我们学会了如何进行模型建立、加载条件的设定以及结果分析。
这些技能对于我们今后在工程领域中进行结构分析和设计是非常重要的。
通过这次实验,我们深入了解了结构力学的基本原理和实验方法。
我
们也意识到了有限元分析在工程实践中的重要性。
通过结合理论知识和实际操作,我们可以更好地理解结构的力学行为,并进行更准确的结构设计和分析。
总的来说,结构力学上机实验为我们提供了一个机会来将课堂学习与实际应用相结合。
通过这次实验,我们不仅加深了对结构力学的理解,还提高了实验操作和分析能力。
这些经验对我们今后的工程实践和学术研究都具有重要意义。
结构力学课程设计报告(推荐五篇)
结构力学课程设计报告(推荐五篇)第一篇:结构力学课程设计报告结构力学课程设计报告经过一周的学习和上机实习,我完成了老师布置的任务,也掌握了如何使用结构力学求解器进行杆系结构的分析计算,进一步掌握结构力学课程的基本理论和基本概念。
同时,通过这次的实习,我阅读了很多相关的设计框图并编写和调试了结构力学程序,进一步提高了运用计算机进行计算的能力,为后续课程的学习、毕业设计及今后工作中使用计算机进行计算打下良好的基础。
这次结构力学实习让我们充分的运用了所学过的结构力学理论知识,通过学习结构力学求解器的使用方法,让我理解了许多过去没搞明白的结构力学知识,并将这些知识融会贯通,形成了一个较好的对整个制作过程的把握。
一个星期的结构力学实习过程让我得到的不仅仅是通过我们自己努力所取得的成果,还让我收获了许多平时学习生活中没学到的东西。
首先,让我学会了如何把书本上的知识联系到实际设计中去.以前只知道抱着书本死啃,却没有参透其中的真正含义,当我们面对真正的问题急待解决时却无从下手,所以即使你学的再好也终究会被现实所淘汰.这也正印证了那句哲理:实践才是检验真理的唯一标准.通过这次难忘的经历让我深刻的体会到:理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
其次,通过这次设计还让我学到了许多平时课本中所未涉及到的内容,比如在做题计算过程中所必须用到的公式编辑器等等。
总之,如果你自己不去探索,也许你永远都不能接触到这些东西。
最后,同学之间的互助和老师的指点也是我能完成这次实习的重要因素。
但也发现了自身很多的不足,我对结构力学的许多知识的认识还停留在表面,并没有深度探究这些知识的联系,这让我花了不少时间,有待改进。
还有对计算结果数据的含义以及其实际运用还了解的不够透彻,比如像节点坐标、柱杆件关联号、梁杆件关联号等信息还不能巧加运用,仍需进一步学习。
结构力学矩阵位移法实践报告
结构力学矩阵位移法实践报告结构力学上机实验报告姓名:学号:指导老师:专业班级:日期:矩阵位移法上机实践报告一、实践目的学会使用矩阵位移法,掌握PF程序的使用并用来计算给定的平面刚架、桁架和连续粱的内力。
二、实践要求(1)用PF程序计算给定的平面钢架、桁架和连续粱的内力;(2)绘制给出上述结构的内力图。
三、实践步骤(1)编号:对杆件和结点编号,选定局部坐标系和整体坐标系。
(2)建立输入文件:根据题目已给数据,建立格式为.txt的输入数据文件,存放在与PF程序相当的文件夹下。
(3)运行计算:运行程序,分别按照要求键入输入数据的文本名和输出存储数据的文件名从而得到相应的输出文件。
(4)绘图:根据得到的结果,画出内力图。
四、每题的题目及具体解题步骤如下所示:1.作图示刚架的FN、FS、M图,已知各杆截面均为矩形,柱截面宽0.4m,高0.4m, 大跨梁截面宽0.35m,高0.85m,小跨梁截面宽0.35m,高0.6m,各杆E=3.0×104 MPa。
解:(1)编号根据刚架进行编号。
注意到作用在杆上的集中力偶由于PF程序未直接处理的算法,故在此点增加一个绞结点11。
(2)建立输入文件timu1.txt,存于PF同一文件夹内。
具体输入如下:************************************************ * * * EX.1 A Simple Suppoted Frame 2019.06.08 * * ************************************************* 3E7 16 13 9 11 2 16E-2 213E-5 2 4 2975E-4 179E-4 3 4 16E-2 213E-5 4 6 21E-2 63E-4 5 6 16E-2 213E-5 2 7 16E-2 213E-5 7 8 2975E-4 179E-4 4 8 16E-2 213E-5 8 9 21E-263E-4 6 9 16E-2 213E-5 7 10 16E-2 213E-5 10 11 2975E-4 179E-4 11 12 2975E-4 179E-4 8 12 16E-2 213E-5 12 13 21E-2 63E-4 9 13 16E-2 213E-5 0 0 0 4.5 7.6 0 7.6 4.5 11.4 0 11.4 4.5 0 7.7 7.6 7.7 11.4 7.7 0 10.9 3.8 10.9 7.6 10.9 11.4 10.9 11 0 12 0 13 0 31 0 32 0 33 0 51 0 52 0 53 047 100 0 0 10 100 0 0 11 0 0 -15 12 0 0 -15 71 3 20 4.52 2 -26 3.8 2 4 -36 7.6 4 4 -36 3.8 4 2 -26 2.7 7 4 -36 7.6 9 4 -36 3.8(3)运行PF程序,得到如下的timu1out.txt输出文件:Input Data File Name: timu1.txt Output File Name: timu1out.txt************************************************ * * * EX.1 A Simple Suppoted Frame 2019.06.08 * * *************************************************The Input DataThe General InformationE NM NJ NS NLC 3.000E+07 16 13 9 1The Information of Membersmember start end A I1 12 1.600000E-01 2.130000E-03 2 24 2.975000E-01 1.790000E-02 3 3 41.600000E-012.130000E-03 4 4 6 2.100000E-01 6.300000E-03 5 5 6 1.600000E-012.130000E-03 6 2 7 1.600000E-01 2.130000E-03 7 7 8 2.975000E-01 1.790000E-02 8 4 8 1.600000E-01 2.130000E-03 9 8 9 2.100000E-01 6.300000E-03 10 6 91.600000E-012.130000E-03 11 7 10 1.600000E-01 2.130000E-03 12 10 112.975000E-01 1.790000E-0213 11 12 2.975000E-01 1.790000E-02 14 8 12 1.600000E-01 2.130000E-03 15 12 13 2.100000E-01 6.300000E-03 16 9 13 1.600000E-01 2.130000E-03The Joint Coordinatesjoint X Y1 .000000 .0000002 .000000 4.5000003 7.600000 .0000004 7.6000004.500000 5 11.400000 .000000 6 11.400000 4.500000 7 .000000 7.700000 87.600000 7.700000 9 11.400000 7.700000 10 .000000 10.900000 11 3.80000010.900000 12 7.600000 10.900000 13 11.400000 10.900000The Information of SupportsIS VS11 .000000 12 .000000 13 .000000 31 .000000 32 .000000 33 .00000051 .000000 52 .000000 53 .000000Loading Case 1The Loadings at JointsNLJ= 4joint FX FY 7 100.000000 .000000 10 100.000000 .000000 FM .000000 .000000 11 .000000 .000000 -15.000000 12 .000000 .000000 -15.000000The Loadings at MembersNLM= 7member type VF DST 1 3 20.000000 4.500000 2 2 -26.000000 3.800000 2 4 -36.000000 7.600000 4 4 -36.000000 3.800000 4 2 -26.000000 2.700000 7 4 -36.000000 7.600000 9 4 -36.000000 3.800000The Results of CalculationThe Joint Displacementsjoint u v rotation 1 7.105461E-21 -1.638202E-20 -1.781187E-20 2 1.133506E-02 -1.535815E-04 -1.284918E-03 3 9.610091E-21 -4.106481E-20 -2.156737E-20 4 1.133276E-02 -3.849826E-04 3.897026E-05 5 7.784447E-21 -2.983317E-20 -1.882111E-20 6 1.132041E-02 -2.796859E-04 -9.197894E-04 7 1.610528E-02 -2.069985E-04 -9.285745E-04 8 1.603101E-02 -5.147110E-04 6.617797E-05 91.601517E-02 -3.701405E-04 -4.822142E-04 10 1.847558E-02 -1.982752E-04 -1.263834E-04 11 1.843980E-02 -3.424985E-04 -8.166131E-06 12 1.840402E-02 -5.043449E-04 -1.356586E-04 13 1.838526E-02 -3.892299E-04 -1.683735E-04The Terminal Forcesmember FN FS M 1 start 1 163.820232 116.054614 211.868721 end 2 -163.820232 -26.054614 107.877041 2 start 2 2.696605 83.694719 -146.763245 end 4 -2.696605 215.905278 -355.636874 3 start 3 410.648087 96.100915 215.673680 end 4 -410.648087 -96.100915 216.7804364 start 4 20.475884 .150115 -42.808557 end6 -20.475884 162.649883 -245.140956 5 start 5 298.331671 77.844472 188.211070 end 6 -298.331671 -77.844472 162.089052 6 start 2 80.125514 28.751219 38.886205 end 7 -80.125514 -28.751219 53.117689 7 start 7 87.216625 93.210427 -62.647484 end 8 -87.216625 180.389569 -268.633252 8 start 4 194.592693 113.880194 181.664996 end 8 -194.592693 -113.880194 9 start 8 26.265385 29.752419 end 9 -26.265385107.047579 10 start 6 135.681788 57.368587 end 9 -135.681788 -57.368587 11 start 7 -13.084913 15.967843 end 10 13.084913 -15.967843 12 start 10 84.032157 -13.084913 end 11 -84.032157 13.084913 13 start 11 84.032157 -13.084913 end 12 -84.032157 13.084913 14 start 8 -15.549295 52.928954 end 12 15.549295 -52.928954 15 start 12 31.103202 -28.634209 end 13 -31.103202 28.634209 16start 9 28.634209 31.103202 end 13 -28.634209 -31.103202 (4)根据得到的数据,绘制内力图如下: FN图:182.751603 -2.835098 -144.025679 83.051904 100.527564 9.529794 41.567301 -41.567301 -8.155369 -6.844631 -42.878040 88.716747 80.655897 -52.777857 -56.032127 43.498115 56.032127Fs图:M图:2、计算图示桁架各杆的轴力。
结构力学实验报告模板1
结构力学实验报告班级12土木2班姓名学号实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法;3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析;4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机,软件:结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例,其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码;各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式,去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点;求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例,同理,无需重复。
铰结点是最常见的结点之一,其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里,共有四种连接方式,都等效于图2-4-5e 中的铰结点,通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是,如果将三个杆件固定住,图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动,而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度,可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构,在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中,如将一个集中力矩加在铰结点上,便可以理解为加在了结点机构上(犹如加在可自由转动的销钉上),是无意义的。
综上所述,求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式,而不是杆件之间的连接方式。
这样,各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码(如本书中矩阵位移法中所介绍的),同时可以方便地构造各种复杂的组合结点。
另外,在定义位移约束时,结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上,再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
解输入后的结构如图2-4-6b所示,命令数据文档如下,其中左边和右边分别为中、英文关键词命令数据文档。
结点,1,0,0结点,2,0,1结点,3,1,1结点,4,1,0结点,5,1,2结点,6,2.5,0结点,7,2.5,2.5单元,1,2,1,1,0,1,1,1N,1,0,0N,2,0,1N,3,1,1N,4,1,0N,5,1,2N,6,2.5,0N,7,2.5,2.5E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,4,3,1,1,0,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0 单元,4,3,1,1,0,1,1,1 单元,3,5,1,1,1,1,1,1 单元,5,7,1,1,1,1,1,0 单元,6,7,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,4,0,0,0 结点支承,4,4,0,0,0 结点支承,6,6,0,0,0,0 END E,5,7,1,1,1,1,1,0 E,6,7,1,1,1,1,1,0 NSUPT,1,4,0,0,0 NSUPT,4,4,0,0,0 NSUPT,6,6,0,0,0,0 END(1)结点定义(2)单元定义(3)结点支承定义四、上机体会:通过这么多次上机操作,已经熟练的掌握力学求解器的使用。
结构力学实验报告
Central South University结构力学实验报告学院 :班级 :姓名 :学号 :导师 :目录一、《结构力学实验》指导书 (4)1.1、学时与学分: (4)1.2、实验教材: (4)1.3、实验课的任务、性质与目的: (4)1.4、实验项目名称: (4)1.5、仪器设备: (4)1.6、实验方式与基本要求: (4)1.7、实验报告编写说明与要求: (5)二、实验任务书 (6)2.1、实验资料 (6)2.2、实验内容与要求 (6)2.3、实验名称: (8)2.4、实验目的与原理: (8)三、实验步聚 (10)3.1、确定单榀平面刚架KJ—7的计算单元即负荷范围如图三所示: (10)3.2、选取平面刚架KJ—7的计算简图如图四所示: (11)3.3、荷载计算: (11)四、上机操作 (15)4.1 绘制KJ-7的刚架图 (15)4.2 出图 (16)4.3 后期处理 (16)五、输出电算实验数据 (17)六、分析实验结果与总结 (79)一、《结构力学实验》指导书1.1、学时与学分:实验学时:6 ;实验学分:0.51.2、实验教材:1.)《结构力学》周竞欧主编同济大学出版社2.)《结构力学实验》指导书蒋青青编3.)《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部1.3、实验课的任务、性质与目的:实验教学是理论联系实际、培养学生实验技能和实践能力的重要教学环节。
根据城市地下空间工程专业本科培养方案和教学计划安排,结构力学是一门与工程设计密切相关的重要学科,《结构力学实验》课为三性实验(综合性、设计性、研究性)。
通过该实验课的教学,要求学生掌握结构力学的手工计算方法和电算方法,使学生熟悉结构力学电算的基本原理;正确分析结构的传力途径和准确计算作用在结构上的荷载;学会使用结构CAD系列软件PKPM中的PK计算软件来分析平面杆件结构内力和位移的实际操作步骤和方法;了解结构力学在地下空间工程中的用途,培养学生综合运用所学理论知识解决地下结构实际工程问题的动手技能和初步具备设计能力,为今后学习《混凝土结构》、《地下建筑结构》等专业课程打下一定的基础。
力学结构设计实训报告总结
一、实训背景为了提高学生的力学结构设计能力,培养具备实际工程应用能力的技术人才,我国高校普遍开展了力学结构设计实训课程。
本次实训旨在通过理论学习和实际操作,使学生掌握力学结构设计的基本原理、方法和技巧,提高学生的实际工程应用能力。
二、实训目的1. 理解力学结构设计的基本原理和概念。
2. 掌握力学结构设计的基本方法,如受力分析、结构选型、计算和绘图等。
3. 培养学生解决实际工程问题的能力。
4. 提高学生的团队协作和沟通能力。
三、实训内容1. 结构力学基本原理2. 受力分析及计算3. 结构选型及设计4. 绘图与施工图设计5. 实际工程案例分析四、实训过程1. 理论学习:学生通过课堂讲授、自学等方式,掌握力学结构设计的基本原理和概念。
2. 实践操作:学生分组进行实际工程案例分析,根据案例分析结果,进行力学结构设计。
3. 指导与交流:教师对学生的设计进行指导,学生之间互相交流,共同提高。
4. 汇报与展示:学生分组进行设计成果汇报,展示自己的设计思路和成果。
五、实训成果1. 学生掌握了力学结构设计的基本原理和方法。
2. 学生的实际工程应用能力得到提高。
3. 学生的团队协作和沟通能力得到锻炼。
六、实训总结1. 成绩与不足本次实训取得了较好的效果,大部分学生掌握了力学结构设计的基本原理和方法,实际工程应用能力得到提高。
但在实训过程中,也存在一些不足:(1)部分学生对力学结构设计的基本原理和概念掌握不够扎实,影响设计效果。
(2)学生在实际操作过程中,对结构选型、计算和绘图等方面的技巧掌握不足。
(3)部分学生在团队协作和沟通方面存在困难,影响设计进度和质量。
2. 经验与教训(1)加强理论学习,为学生提供扎实的理论基础。
(2)注重实践操作,提高学生的实际工程应用能力。
(3)加强团队协作和沟通能力的培养,提高设计效率和质量。
(4)针对不同学生的特点,因材施教,提高整体实训效果。
3. 今后工作(1)继续优化实训课程,提高实训效果。
结构力学实验报告15篇
结构力学实验报告15篇第一篇:结构力学实验报告1结构力学实验报告结构力学实验报告班级 12土木2班姓名学号结构力学实验报告实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法;3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析;4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机,软件:结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例,其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码;各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式,去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点;求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例,同理,无需重复。
铰结点是最常见的结点之一,其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里,共有四种连接方式,都等效于图2-4-5e 中的铰结点,通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是,如果将三个杆件固定住,图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动,而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度,可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构,在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中,如将一个集中力矩加在铰结点上,便可以理解为加在了结点机构上(犹如加在可自由转动的销钉上),是无意义的。
综上所述,求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式,而不是杆件之间的连接方式。
这样,各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码(如本书中矩阵位移法中所介绍的),同时可以方便地构造各种结构力学实验报告复杂的组合结点。
另外,在定义位移约束时,结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上,再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
N,1,0,0 解输入后的结构如图2-4-6b所示,N,2,0,1 命令数据文档如下,其中左边和右N,3,1,1 边分别为中、英文关键词命令数据N,4,1,0 文档。
结构力学实习报告
实习报告:结构力学实习一、实习目的与要求本次实习的主要目的是让我们更好地理解结构力学的基本概念、原理和方法,并将所学知识应用到实际工程中。
通过实习,要求我们能够掌握结构力学的实验方法和技巧,提高实验操作能力和分析问题的能力。
二、实习内容与过程在实习期间,我们进行了多个结构力学实验,包括材料力学性能实验、结构受力性能实验和结构稳定性实验等。
下面分别介绍几个实验的内容和过程。
1. 材料力学性能实验该实验主要让我们了解不同材料的力学性能,包括弹性模量、屈服强度和抗拉强度等。
实验过程中,我们学会了如何正确使用实验设备,如压力机、万能试验机等,并掌握了实验数据的采集和处理方法。
2. 结构受力性能实验这个实验主要让我们了解结构在受力时的性能,包括梁的弯曲、剪切和扭转等。
实验过程中,我们通过实际操作,观察了不同受力状态下结构的变形和应力分布,并学会了如何根据实验数据判断结构的受力性能。
3. 结构稳定性实验该实验主要让我们了解结构的稳定性,包括压杆稳定性和梁的稳定性等。
实验过程中,我们通过实际操作,观察了不同条件下结构的稳定性,并学会了如何根据实验数据判断结构的稳定性。
三、实习收获与体会通过这次实习,我对结构力学的基本概念、原理和方法有了更深入的理解,并学会了如何将所学知识应用到实际工程中。
同时,我在实验操作能力和分析问题的能力上也得到了很大的提高。
实习期间,我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
在实验过程中,我们不仅要掌握实验方法和技巧,还要灵活运用所学理论知识,才能更好地解决问题。
此外,团队合作和互相学习也是实习过程中非常重要的一部分。
在实验过程中,我们不仅要与同学们积极合作,共同完成实验任务,还要互相学习,共同提高。
四、实习总结通过这次结构力学实习,我对结构力学有了更深入的了解,并取得了丰硕的成果。
在今后的学习和工作中,我将继续努力将所学知识应用到实际工程中,为我国的建设事业贡献自己的力量。
中南大学结构力学上机实验报告(优秀)
矩阵位移法 上机实验报告
学
Байду номын сангаас
院: 土木工程学院
专业班级: 土木工程**** 姓 学 名: ***
号: *********** ***
指导老师:
实验日期: 20**年**月
目 录
一、钢架的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………3 2、结构计算编号示意图………………………………………………3 3、输入文件…………………………………………………………………4 4、输出文件…………………………………………………………………5 5、结构受力分析图 二、桁架的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………9 2、结构计算编号示意图………………………………………………9 3、输入文件…………………………………………………………………10 4、输出文件…………………………………………………………………12 5、结构受力分析图 三、连续梁的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………17 2、结构计算编号示意图………………………………………………17 3、输入文件…………………………………………………………………17 4、输出文件…………………………………………………………………18 5、结构受力分析图
4
4、输出文件
Input Data File Name: W1.TXT Output File Name: W1OUT.TXT ********************************************************** * * * 1、 钢架 2011.10.18 * * * ********************************************************** The Input Data The General Information E 3.000E+07 NM 10 NJ 9 NS 9 1 NLC
结构力学 上机实验报告
实验报告一 平面刚架内力计算程序APF实验目的:(1)分析构件刚度与外界温度对结构位移的影响,如各杆刚度改变对内力分布的影响、温度因数对内力分布的影响。
(2)观察并分析刚架在静力荷载及温度作用下的内力和变形规律,包括刚度的变化,结构形式的改变,荷载的作用位置变化等因素对内力及变形的影响。
对结构静力分析的矩阵位移法的计算机应用有直观的了解(3)掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法。
通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。
实验设计1: 计算图示刚架当梁柱刚度12I I 分别为15、11、15、110时结构的内力和位移,由此分析当刚架在水平荷载作用下横梁的水平位移与刚架梁柱比(12I I )之间的关系。
(计算时忽略轴向变形)。
数据文件:(1)变量定义,EI1=1,EI2=0.2(1,5,10)结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1(2)变量定义,EI1=5(1,0.2,0.1),EI2=1结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1 主要计算结果:位移:弯矩:(1) 令I1=1时,I2=0.2,1,5,10①梁柱刚度比I2:I1为1:5时的刚架弯矩图如下:②梁柱刚度比I2:I1为1:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)③梁柱刚度比I2:I1为5:1时的刚架弯矩图如下:④梁柱刚度比I2:I1为10:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)(2)令I2=1时,I1=5,1,0.2,0.1①梁柱刚度比I2:I1为1:5时的刚架弯矩图如下:②梁柱刚度比I2:I1为1:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)③梁柱刚度比I2:I1为5:1时的刚架弯矩图如下:④梁柱刚度比I2:I1为10:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)三、结果分析及结论:①无论EI1和EI2的值如何改变,只要EI2:EI1的值不改变,那么刚架的弯矩图都是相同的;且随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,两柱的弯矩的反弯点向下移动;横梁的弯矩的反弯点保持在中点不变;②当I1=1,I2=0.2,1,5,10时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变小[711.11/EI1(m)→426.67/EI1(m) →304.76/EI1(m) →286.18/EI1(m)];③当I2=1,I1=5,1,0.2,0.1时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变大[142.22/EI1(m) →426.67/EI1(m) →1523.81/EI1(m) →2861.78/EI1(m)],且其变化的幅度远远大于当I1=1,I2=0.2,1,5,10时的幅度(因为I1=5,1,0.2,0.1是慢慢变小的);④当I1=1,I2=0.2,1,5,10或当I2=1,I1=5,1,0.2,0.1时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,梁柱交点处的梁端与柱端的弯矩逐渐变大(44.44→80.00→95.24→97.56)(单位:KN·m);柱底端弯矩逐渐变单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0结点支承,5,6,0,0,0,0 结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,-40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,10,0,0.00001,H (2)第二问的数据文件:变量定义,E=1.5e7,B=0.5,H=0.4,EI=E*B*H*H*H/12,EA=E*B*H结点,1,0,0 结点,2,0,8 结点,3,6,0 结点,4,6,8 结点,5,12,0结点,6,12,8 结点,7,18,0 结点,8,18,8 结点,9,24,0 结点,10,24,8单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0 结点支承,5,6,0,0,0,0结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,-40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,-30,0,0.00001,H 二、计算结果(弯矩和轴力):⑴第一问的弯矩和轴力图如下:①当H=0.4, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)②当H=0.6, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)③当H=0.8, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)(2)第二问的弯矩和轴力图如下:当H=0.4, B=0.5内侧降温300C,外侧升温100C时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)三、结果分析及结论:(定义:对称柱——与刚架对称轴重合的柱子;中柱——对称柱与边柱之间的柱子)由第一问的结果可知,当刚架外侧降温300C,内侧升温100C时:①在刚架截面的宽度不变(50cm),随着高度增大(分别为40cm、60cm、80c),有弯矩的杆件的弯矩值都增大,所有杆件的轴力都增大;②对于上下表面温差不为零的杆件(即边柱和梁),温度降低的一侧,杆件受拉;温度升高的一侧,杆件受压;③而刚架内部上下表面温差为零的杆件(即两根中柱和对称柱),两中柱底端外侧受拉,顶端里侧受拉,对称柱没有弯矩;④从轴力图可知,两中柱受压,其它杆件受拉。
结构力学上机实验报告(交土1班黄健)
结构力学上机实验报告专业2010级交通土建班级1班学号1001110110姓名黄健2012 年12 月10日一、用求解器进行平面体系几何构造分析报告中应包括以下内容:命令文档C P.2-10 分析图示体系的几何构造。
问题标题,PROB.2-10(a)结点,1,0,0结点,2,1.1,0结点,3,2.2,0结点,4,.4,.5结点,5,1.1,.5结点,6,1.8,.5结点,7,0,1结点,8,.8,1结点,9,1.4,1结点,10,2.2,1单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,1,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,3,1,1,0,1,1,0单元,1,4,1,1,0,1,1,0单元,4,8,1,1,0,1,1,0单元,4,7,1,1,0,1,1,0单元,2,5,1,1,0,1,1,0单元,5,8,1,1,0,1,1,0单元,5,9,1,1,0,1,1,0单元,9,6,1,1,0,1,1,0单元,6,3,1,1,0,1,1,0单元,6,10,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,3,1,0,0结点支承,7,1,-90,0 END问题标题,PROB.2-10(b) 结点,1,0,0结点,2,0,1结点,3,0,2结点,4,1,2结点,6,3,2结点,5,2,2结点,7,3,1结点,8,3,0结点,9,1,1.5结点,10,2,1.5单元,1,2,1,1,1,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,1 单元,2,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,3,1,1,0,1,1,0 单元,9,4,1,1,0,1,1,0 单元,10,5,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,6,1,1,0,1,1,0 单元,10,7,1,1,0,1,1,0 结点支承,8,6,0,0,0,0 结点支承,1,6,0,0,0,0 END分析结果为无多余约束的几何不变体系二、用求解器确定截面单杆命令文档C P.3-20 求桁架杆a、b、c、d的轴力问题标题,PROB.3-20结点,1,0,0结点,2,0,3结点,3,4,-3结点,4,9,-3结点,5,13,0结点,6,13,3单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,2,5,1,1,0,1,1,0 单元,1,6,1,1,0,1,1,0 单元,3,6,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,1,0,0结点荷载,3,-1,34,90尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,1.0,0.5,0,-6.2992,4m,4,-6.2992尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,1.0,0.5,4,-6.2992,5m,9,-6.2992,4m,13,-6.2992 尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,1.0,0.5,16.0934,-3,3m ,16.0934,0,3m ,16.0934,3 文本,4.3512,-4.664,{Eq:F_P=34},0,0,12文本,6.6512,-4.14,kN,0,0,12文本,0.1713,0.6399,A,1,0,11文本,13.2647,0.3624,B,1,0,11文本,-0.6868,3.4983,C,1,0,11文本,13.1728,3.5620,D,1,0,11文本,3.3595,-3.0035,E,1,0,11文本,9.3991,-3.0035,F,1,0,11文本,-0.5350,1.5394,a,1,0,11文本,1.3679,-1.3252,b,1,0,11文本,6.0437,-3.116,c,1,0,11文本,7.8620,-0.6597,d,1,0,11END结果(图)1、3、9为截面单杆三、用求解器求解静定结构命令文档C P.3-8作图示三铰刚架的内力图问题标题,PROB.3-8(a)结点,1,0,0结点,2,0,h结点,3,l,h结点,4,2*l,h结点,5,2*l,0单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,3,4,1,1,0,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,2,0,0,0单元荷载,3,3,q,0,1,90尺寸线,1,0.5,0.3,9.6,1.0,0.5,0,-1.9,5m,5,-1.9,5m,10,-1.9 尺寸线,1,0.5,0.3,9.6,1.0,0.5,12,0,6m ,12,6文本,7,8,2kN/m,0,0,11文本,-0.6173,6.8413,D,1,0,11END问题标题,PROB.3-8(b)变量定义,h=6,l=6,p=1 结点,1,0,0结点,2,0,h结点,3,l,h结点,4,2*l,h结点,5,2*l,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 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,2,0,0,0 结点荷载,2,1,p,0尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,1.0,0.5,0,-2.5,6m,6,-2.5,6m,12,-2.5 尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,1.0,0.5,15,0,6m ,15,6文本,-2.3,6.8,{Eq:F_P},0,0,12文本,0.2988,5.8209,D,1,0,11END问题标题,PROB.3-8(c)结点,1,0,0结点,2,0,2*a结点,3,a,2*a结点,4,2*a,2*a结点,5,2*a,a单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,3,4,1,1,0,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,2,0,0,0单元荷载,1,3,q,0,1,90尺寸线,1,0.14,0.08,9.6,1.0,0.5,0,-0.5*a,a,a,-0.5*a,a,2*a,-0.5*a 尺寸线,1,0.15,0.08,9.6,1.0,0.5,2.5*a,0,a ,2.5*a,a,a ,2.5*a,2*a 文本,-0.4*a,1.2a,q,1,0,12文本,0.1,1.9*a,D,1,0,12END问题标题,PROB.3-8(d)变量定义,h=10,l=5,a=1,q=1 结点,1,-1.5*l,0结点,2,-l,h结点,3,0,h结点,4,l,h结点,5,1.5*l,0结点,6,-1.5*l,h结点,7,1.5*l,h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,2,6,1,1,1,0,0,0单元,4,7,1,1,1,0,0,0结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,2,0,0,0单元荷载,2,3,q,0,1,90 单元荷载,3,3,q,0,1,90 单元荷载,5,3,q,0,1,-90 单元荷载,6,3,q,0,1,90尺寸线,1,0.8,0.4,9.6,0.8,0.5,-7.5,-2.8,2.5m,-5,-2.8,5m,0,-2.8,5m,5,-2.8,2.5m,7.5,-2.8 尺寸线,1,1,0.5,9.6,0.8,0.5,11,0,10m ,11,10文本,0.0,13,q,1,0,12文本,-6.8203,0.6934,A,1,0,11文本,6.4780,0.7691,B,1,0,11文本,-0.3978,9.5523,C,1,0,11 文本,-4.7802,9.7037,D,1,0,11END结果(内力图)四、用求解器计算结构的影响线报告中应包括以下内容:命令文档C P.4-9问题标题,PROB.4-9结点,1,0,0结点生成,5,1,1,1,1,4,0 结点,7,2,-2结点生成,4,1,7,7,1,4,0 单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元生成,4,1,1,1单元,1,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,2,1,1,0,1,1,0单元生成,4,6,7,1单元,7,8,1,1,0,1,1,0单元生成,3,16,16,1结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,6,1,0,0单元材料性质,1,19,1,10,1,10,-1尺寸线,1,0.8,0.5,9.6,1.0,0.5,0,-4.5,10 x 2m,20,-4.5 尺寸线,1,0.8,0.5,9.6,0.7,0.5,23,-2,2m,23,0文本,0.1,0.9,A,1,0,11 文本,4,0.9,B,1,0,11 文本,8,0.9,C,1,0,11 文本,12,0.9,D,1,0,11 文本,16,0.9,E,1,0,11 文本,20,0.9,F,1,0,11 文本,2,-2.2,G,1,0,11 文本,6,-2.2,H,1,0,11文本,10,-2.2,I,1,0,11文本,14,-2.2,J,1,0,11文本,18,-2.2,K,1,0,11文本,9.1461,0.6909,1,0,0,11 文本,8.3945,-0.7766,2,0,0,11 文本,7.2867,-2.0854,3,0,0,11c 影响线参数,-2,3,1/2,1 c 影响线参数,-2,10,1/2,1 c 影响线参数,-2,17,1/2,1 END结果(内力图)3 10 17五、用求解器计算两层两跨刚架结构已知:结构尺寸,荷载(见图中)梁截面:mm=⨯b700250⨯h命令文档结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,2,0结点,4,0,0.8结点,5,1,0.8结点,6,2,0.8结点,7,0,1.4结点,8,1,1.4单元,1,4,1,1,1,1,1,1单元,2,5,1,1,1,1,1,1单元,3,6,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,4,7,1,1,1,1,1,1单元,5,8,1,1,1,1,1,1单元,7,8,1,1,1,1,1,1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,4,1,50,0结点荷载,7,1,80,0单元荷载,4,3,20,0,1,90单元荷载,5,3,20,0,1,90单元荷载,8,3,15,0,1,90单元材料性质,4,5,3500000000,14291666,0,0,-1单元材料性质,1,3,4200000000,1512000000,0,0,-1 单元材料性质,6,7,4200000000,1512000000,0,0,-1 单元材料性质,8,8,3500000000,14291666,0,0,-1尺寸线,1,0.1,0.1,18,1,0.5,0,-0.2,6m,1,-0.2,6m,2,-0.2 尺寸线,1,0.1,0.1,18,1.0,0.5,-0.6,0.8,3.6m,-0.6,1.4 尺寸线,1,0.1,0.1,18,1.0,0.5,-0.6,0,4.2m,-0.6,0.8文本,0.3,1.8,15KN/m,0,0,18文本,0.3,1.2,20KN/m,0,0,18文本,1.3,1.2,20KN/m,0,0,18文本,-0.5,1.55,80KN,0,0,18文本,-0.5,0.95,50KN,0,0,18END结果(内力图、位移图)。
结构力学求解器上机报告
结构力学求解器上机报告部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑结构力学求解器上机报告班级:道桥11201学号:201805592姓名:袁霄雷结构力学求解器上机实习心得在紧张的复习周里学院为了加强我们对专业课程的深入体会并在掌握理论基础的同时让我们能熟练的学习掌握一门实际的工作技能,我们开始了为期一周的结构力学上机实验——学习使用结构力学求解器。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
在短暂的实习过程中,我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏,刚开始的一段时间里,对一些命令感到无从下手,茫然不知所措,这让我感到非常的难过。
在班级总以为自己学得不错,一旦接触到实际,才发现自己知道的是多么少,这时才真正领悟到“学无止境”的含义。
接到这个通知的时候我正在忙碌于考试的紧张复习,得知从第19周星期一到星b5E2RGbCAP期五的每天18:00--21:00时间段是我们班级的上机讲解时间。
这让我本来就很忙碌的复习生活变得更加“拮据”。
当时的我也许还没有理解学院的这一让我们广大学生烦恼的决定,把我们一天里的时间从中间给掐断,上午做不了事下午也不能专心的学习,不过当我接触到了《结构力学求解器》这一我们土木工程的“利器”时,我觉得我们的老师们没有做错决定,这是一个让我们将书本的知识给应用于实际中的一次大好机会。
第一天的我们接到了老师给我们的实习任务,望着这一张试卷上秘密麻麻的题目,以自己学习的结构力学知识去手算出这些结构的弯矩、轴力、剪力图,也许这要花掉我一天的时间,最后的结果也未必能够让自己、让老师满意。
庆幸的我在见识了老师给我们演示结构力学求解器的功能后,我对这个“给力”的软件产生了浓厚的兴趣。
如果学好了这个软件加上我所学的混凝土结构、结构力学、以及材料方面的知识我应该就可以大致的设计出一个简单的房子了。
因此,在老师讲解的过程中我听得非常仔细,在把软件的一些常用键给熟悉了一遍后,我跟着老师的步伐做完了一个例题,开始对这个软件有了一定的了解。
2023年结构力学上机心得
2023年结构力学上机心得____年结构力学上机心得一、引言结构力学是土木工程领域中的重要学科之一,通过对结构的受力分析和计算,可以确保工程结构的安全可靠。
在____年的结构力学上机实践中,我深切体会到了这门学科的重要性和应用价值。
在这篇心得中,我将主要从实验操作、结果分析和心得体会三个方面进行总结。
二、实验操作在本次实验中,我们使用了综合性的结构有限元分析软件进行了受力分析。
首先,我们需要根据实际工程的情况建立结构模型,包括构件的几何形状、材料特性和边界条件等。
然后,通过选择适当的分析方法和加载方式,对结构进行静力学分析,得到结构的应力、应变分布及变形情况。
最后,我们根据分析结果评估结构的安全性,并对结构进行优化设计。
在实验过程中,我首先学会了使用结构有限元分析软件进行建模操作。
通过软件提供的绘图工具,我可以方便地绘制出具有复杂几何形状的结构,然后将其分割成有限个单元,建立有限元模型。
其次,我学会了对结构的材料特性进行设定。
不同的材料具有不同的力学性质,比如弹性模量、泊松比等。
通过选择合适的材料参数,我可以更加真实地模拟出实际工程中的结构受力情况。
另外,我还学会了设置边界条件和加载方式。
边界条件是指在分析中对结构施加的限制条件,比如固支、铰支等。
加载方式是指对结构施加的荷载,可以是集中力、单元边载荷或者等分布荷载等。
通过合理的设置边界条件和加载方式,我可以更加准确地模拟实际工程中结构所受到的力和位移。
三、结果分析在实验中,我们主要关注了结构的位移和受力情况。
通过结构有限元分析软件的计算,我们得到了结构的应力、应变分布及变形情况,并进行了结果分析。
首先,我们分析了结构的位移情况。
位移是结构受力后发生的变形,通过分析位移大小和分布情况,可以评估结构的刚度和稳定性。
在分析位移时,我发现结构的刚度对位移具有重要影响。
当结构刚度较大时,其位移较小,并且位移主要集中在结构连接部位;而当结构刚度较小时,其位移较大,并且位移主要发生在结构的整体部位。
《结构力学》上机实验指导
《结构力学》上机实验指导
为使学生切实掌握结构分析程序设计的基本理论、基本方法和常用技巧,采用原理、程序、上机实习相结合的方式进行教学,有利于培养学生的动手能力和创新能力。
二、Visual Fortran上机操作步骤
1、建立数据文件。
2、启动V. FOR
开始→程序→Compaq visual fortran6.6 Developer studio
3、建立工程文件
File→new→project→fortran console aplication Project name: PFL Location: E:\PFL
4、打开源文件并插入工程
File→open→PFL
在文件空白处右击Insert file project→PFL
说明:源文件放在“网上邻居”→proxy→cywjian
5、编辑链接工程文件形成目标文件
Build→Build all
6、运行目标文件
按提示输入数据文件名和结果文件名。
7、看结果文件
直接点击结果文件名。
8、绘制结构的内力图
三、关于程序调试的基本步骤和方法,见教材第十一章“程序调试”。
结构力学上机实习报告
一、实习背景随着我国建筑行业的快速发展,结构力学作为土木工程领域的基础学科,其重要性日益凸显。
为了提高我们的实际操作能力和工程应用能力,本次结构力学上机实习旨在通过计算机软件的应用,加深对结构力学基本理论的理解,并掌握结构计算与分析的方法。
二、实习目的1. 理解结构力学的基本理论,掌握结构计算与分析的方法。
2. 学会使用结构分析软件进行结构建模、加载、求解和分析。
3. 提高解决实际工程问题的能力。
三、实习内容本次实习主要使用结构分析软件进行以下内容:1. 结构建模:利用软件建立结构模型,包括梁、柱、板、壳等基本构件的几何形状、尺寸和材料属性。
2. 加载:根据实际工程需求,对结构模型进行相应的荷载施加,包括静力荷载、动力荷载等。
3. 求解:利用软件求解结构内力、位移、应力等参数。
4. 分析:对求解结果进行分析,包括内力分布、位移情况、应力状态等,并评估结构的整体性能。
四、实习过程1. 学习结构分析软件:首先,我们学习了结构分析软件的基本操作,包括界面布局、功能模块、参数设置等。
2. 建立结构模型:根据实际工程案例,我们建立了梁、柱、板、壳等基本构件的结构模型,并设置了相应的材料属性和边界条件。
3. 加载:根据工程需求,我们对结构模型施加了静力荷载和动力荷载,包括集中荷载、分布荷载、温度荷载等。
4. 求解:使用软件进行求解,得到结构内力、位移、应力等参数。
5. 分析:对求解结果进行分析,评估结构的整体性能,并检查是否存在安全隐患。
五、实习成果通过本次结构力学上机实习,我们取得了以下成果:1. 熟练掌握了结构分析软件的基本操作。
2. 学会了结构建模、加载、求解和分析的方法。
3. 提高了解决实际工程问题的能力。
六、实习总结本次结构力学上机实习让我们受益匪浅。
通过实际操作,我们不仅加深了对结构力学基本理论的理解,还提高了实际工程问题的解决能力。
以下是我们对本次实习的总结:1. 理论联系实际:通过上机实习,我们认识到理论联系实际的重要性,只有将理论知识应用于实际工程中,才能真正提高我们的工程应用能力。
结构力学实验报告模板1
结构力学实验报告班级12土木2班姓名学号实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法;3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析;4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机,软件:结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例,其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码;各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式,去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点;求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例,同理,无需重复。
铰结点是最常见的结点之一,其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里,共有四种连接方式,都等效于图2-4-5e 中的铰结点,通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是,如果将三个杆件固定住,图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动,而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度,可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构,在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中,如将一个集中力矩加在铰结点上,便可以理解为加在了结点机构上(犹如加在可自由转动的销钉上),是无意义的。
综上所述,求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式,而不是杆件之间的连接方式。
这样,各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码(如本书中矩阵位移法中所介绍的),同时可以方便地构造各种复杂的组合结点。
另外,在定义位移约束时,结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上,再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
解 输入后的结构如图2-4-6b 所示,命令数据文档如下,其中左边和右边分别为中、英文关键词命令数据文档。
结点,1,0,0 结点,2,0,1 结点,3,1,1 结点,4,1,0 结点,5,1,2 结点,6,2.5,0 结点,7,2.5,2.5 单元,1,2,1,1,0,1,1,1N,1,0,0 N,2,0,1 N,3,1,1 N,4,1,0 N,5,1,2 N,6,2.5,0 N,7,2.5,2.5 E,1,2,1,1,0,1,1,1 E,2,3,1,1,1,1,1,0 E,4,3,1,1,0,1,1,1 E,3,5,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0 单元,4,3,1,1,0,1,1,1 单元,3,5,1,1,1,1,1,1 单元,5,7,1,1,1,1,1,0 单元,6,7,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,4,0,0,0 结点支承,4,4,0,0,0 结点支承,6,6,0,0,0,0 END E,5,7,1,1,1,1,1,0 E,6,7,1,1,1,1,1,0 NSUPT,1,4,0,0,0 NSUPT,4,4,0,0,0 NSUPT,6,6,0,0,0,0 END(1)结点定义(2)单元定义(3)结点支承定义四、上机体会:通过这么多次上机操作,已经熟练的掌握力学求解器的使用。
中南大学结构力学上机实验报告(优秀)
中南大学《结构力学》矩阵位移法上机实验报告学院:土木工程学院专业班级:土木工程****姓名:***学号:***********指导老师:***实验日期:20**年**月目录一、钢架的受力分析1、题目 (3)2、结构计算编号示意图 (3)3、输入文件 (4)4、输出文件 (5)5、结构受力分析图 (7)二、桁架的受力分析1、题目 (9)2、结构计算编号示意图 (9)3、输入文件 (10)4、输出文件 (12)5、结构受力分析图 (16)三、连续梁的受力分析1、题目 (17)2、结构计算编号示意图 (17)3、输入文件 (17)4、输出文件 (18)5、结构受力分析图 (19)23一、钢架的受力分析1、题目作图示刚架的N F 、S F 、M 图,已知各杆截面均为矩形,柱截面宽0.4m,高0.4m,大跨梁截面宽0.35m,高0.85m ,小跨梁截面宽0.35m,高0.6m ,各杆E=3.0×104MPa 。
10分2、结构计算编号示意图********************************************************** ** *1、钢架2011.10.18* ** ********************************************************** 3E710991120.29750.017911979167230.21000.0063410.16000.002133333333520.16000.002133333333630.16000.002133333333450.29750.017911979167560.21000.0063740.16000.002133333333850.16000.002133333333960.16000.00213333333307.77.27.7117.70 4.57.2 4.511 4.5007.201107107207308108208309109209301300-15714-1967.224-196 3.83320 3.264-367.274-36 3.872-26 2.78320 4.54Input Data File Name:W1.TXTOutput File Name:W1OUT.TXT*************************************************************1、钢架2011.10.18*************************************************************The Input DataThe General InformationE NM NJ NS NLC3.000E+0710991The Information of Membersmember start end A I112 2.975000E-01 1.791198E-02223 2.100000E-01 6.300000E-03341 1.600000E-01 2.133333E-03452 1.600000E-01 2.133333E-03563 1.600000E-01 2.133333E-03645 2.975000E-01 1.791198E-02756 2.100000E-01 6.300000E-03874 1.600000E-01 2.133333E-03985 1.600000E-01 2.133333E-031096 1.600000E-01 2.133333E-03The Joint Coordinatesjoint X Y1.0000007.70000027.2000007.700000311.0000007.7000004.000000 4.50000057.200000 4.500000611.000000 4.5000007.000000.00000087.200000.000000911.000000.000000The Information of SupportsIS VS71.00000072.00000073.00000081.000000582.00000083.00000091.00000092.00000093.000000Loading Case1The Loadings at JointsNLJ=1joint FX FY FM3.000000.000000-15.000000The Loadings at MembersNLM=7member type VF DST14-196.0000007.20000024-196.000000 3.8000003320.000000 3.20000064-36.0000007.20000074-36.000000 3.80000072-26.000000 2.7000008320.000000 4.500000The Results of CalculationThe Joint Displacementsjoint u v rotation1 5.916060E-03-1.134904E-03-3.167787E-032 5.805561E-03-2.178299E-03 1.833944E-033 5.780683E-03-5.410045E-04 4.571508E-044 4.629782E-03-7.077921E-04-4.354157E-045 4.677165E-03-1.341511E-03 1.353772E-056 4.678784E-03-3.675715E-04-4.595556E-057 3.076295E-21-7.549782E-20-7.540922E-218 3.967579E-21-1.430946E-19-8.907798E-219 3.856126E-21-3.920762E-20-8.741643E-21The Terminal Forcesmember FN FS M 1start1136.972944640.668385239.670784 end2-136.972944770.531577-707.178264 2start241.245579484.650358517.606360 end3-41.245579260.149633-91.05504963start4640.668385-72.972943-96.242606 end1-640.668385136.972944-239.670784 4start51255.18193595.727365116.755646 end2-1255.181935-95.727365189.571904 5start6260.14963341.24557955.930795 end3-260.149633-41.24557976.055049 6start4-58.735894114.30983166.968545 end558.735894144.890162-177.057733 7start5-2.68431530.873423-29.160969 end6 2.684315131.926575-142.040047 8start7754.97821675.762951109.159219 end4-754.97821614.23704929.274062 9start81430.94552139.67578689.077983 end5-1430.945521-39.67578689.463056 10start9392.07620838.56126387.416433 end6-392.076208-38.56126386.1092525、结构受力分析(1)N F图(单位:KN)7(2)S F图(单位:KN)89二、桁架的受力分析1、题目计算图示桁架各杆的轴力。
结构力学上机实验报告
结构力学实验实验名称:平面桁架结构的设计实验题号:姓名:学号:指导老师:实验日期:目录实验日期:2011.11.28图1:结构图完成结构设计后按如下步骤计算、校核、选取、设计、优化二、强度计算1)轴力和应力2)建立结构计算模型后,由“求解→内力计算”得出结构各杆件的轴力N(见图3)再由6=N/A得出各杆件应力图2 结构轴力图(单位:KN)表1各杆件最大轴力表三、强度校核根据6《[6]对于Q235钢,[6]=215MPa;截面选取方法(请按住CTRL键点击)参考公式:A=0.25π[D2+-(D-2t)2]I=π[D4-(D-2t)4]/64四、截面优化控制上弦杆、下弦杆以及腹杆的最大应力,优化使这三个最大应力控制在0.9[6].优化后得表2 桁架内力与应力计算将以上调整截面数据输入计算表格求得各杆件EA、EI单元材料性质,1,6,140743.35,55.45288,0,0,-1单元材料性质,7,12,125663.71,39.5212,0,0,-1单元材料性质,13,19,95504.41667,17.42955604,0,0,-1单元材料性质,20,25,115610.6097,30.81022747,0,0,-1将所得数据输入求解器五、刚度校核对于桁架,控制跨中挠度最大值不大于挠度的容许值求解得结构挠度图(图3)其中[f]=L/200所有位子位移见数据(表1)图3结构位移图表4 结构挠度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 0.00974114 -0.00235591 -0.00651664 0.00840892 -0.01864752 -0.006516642 0.00840892 -0.01864752 -0.00433885 0.00627738 -0.02949464 -0.004338853 0.00627738 -0.02949464 -0.00164029 0.00387940 -0.03359537 -0.001640294 0.00387940 -0.03359537 0.00164029 0.00148142 -0.02949464 0.001640295 0.00148142 -0.02949464 0.00433885 -0.00065012 -0.01864752 0.004338856 -0.00065012 -0.01864752 0.00651664 -0.00198233 -0.00235591 0.006516647 0.00000000 0.00000000 -0.00667370 -0.00000000 -0.01668426 -0.006673708 -0.00000000 -0.01668426 -0.00465297 0.00149208 -0.02831669 -0.004652979 0.00149208 -0.02831669 -0.00179735 0.00387940 -0.03281007 -0.0017973510 0.00387940 -0.03281007 0.00179735 0.00626673 -0.02831669 0.0017973511 0.00626673 -0.02831669 0.00465297 0.00775880 -0.01668426 0.0046529712 0.00775880 -0.01668426 0.00667370 0.00775880 0.00000000 0.0066737013 0.00000000 0.00000000 -0.00389645 0.00974114 -0.00235591 -0.0038964514 -0.00000000 -0.01668426 -0.00336357 0.00840892 -0.01864752 -0.0033635715 0.00149208 -0.02831669 -0.00191412 0.00627738 -0.02949464 -0.0019141216 0.00387940 -0.03281007 -0.00000000 0.00387940 -0.03359537 -0.0000000017 0.00626673 -0.02831669 0.00191412 0.00148142 -0.02949464 0.0019141218 0.00775880 -0.01668426 0.00336357 -0.00065012 -0.01864752 0.0033635719 0.00775880 0.00000000 0.00389645 -0.00198233 -0.00235591 0.0038964520 0.00974114 -0.00235591 -0.00481390 -0.00000000 -0.01668426 -0.0048139021 0.00840892 -0.01864752 -0.00331720 0.00149208 -0.02831669 -0.0033172022 0.00627738 -0.02949464 -0.00114268 0.00387940 -0.03281007 -0.0011426823 0.00387940 -0.03281007 0.00114268 0.00148142 -0.02949464 0.0011426824 0.00626673 -0.02831669 0.00331720 -0.00065012 -0.01864752 0.0033172025 0.00775880 -0.01668426 0.00481390 -0.00198233 -0.00235591 0.00481390 判断得最大挠度《[f]所以设计符合要求表5注:钢材容重:78.5KN/m3。
2024年结构力学上机心得标准
2024年结构力学上机心得标准____年结构力学上机心得标准在____年的结构力学实验中,我积极参与了上机实验,并取得了一些实践经验和心得,现将其总结如下。
一、实验目标和要求____年的结构力学上机实验的目标是通过实验的方式,检验和验证结构的力学性能,掌握结构力学的基本原理和实验方法,并培养我们的实际动手能力和分析问题的能力。
实验要求我们能够独立完成实验的安排和操作,并通过对实验结果的分析,得出合理的结论。
二、实验过程和步骤实验主要包括梁的静力试验、薄壁圆筒的圆周应力试验和悬臂梁的动力试验三个部分。
下面是我在实验过程中的一些心得和体会。
1. 梁的静力试验在这个实验中,我学会了如何安装和使用测量力的传感器,并使用数据采集卡将数据传输到计算机上分析。
实验中我们需要注意测量位置的选择,如何保证力传感器的准确度和稳定性。
此外,对于悬挂在梁上的载荷,我们需要合理选择载荷的大小和位置,以保证梁的安全性和实验的准确性。
2. 薄壁圆筒的圆周应力试验在这个实验中,我学会了如何使用光栅测量系统对薄壁圆筒进行测量,并通过应力分析软件分析圆筒的应力分布情况。
实验中我们需要注意测量位置的选择以及光栅测量系统的调整和校准,以保证测量的准确性和可靠性。
3. 悬臂梁的动力试验在这个实验中,我学会了如何使用加速度传感器和数据采集卡对悬臂梁的振动进行测量,并分析悬臂梁的固有频率和阻尼比。
实验中我们需要注意加速度传感器的安装和放置位置的选择,以及对数据的采集和处理,以得到准确的振动参数。
三、心得体会和反思在参与____年的结构力学上机实验中,我深刻体会到了实验对理论的巩固和实践能力的培养的重要性。
通过实验,我不仅加深了对结构力学理论的理解,更锻炼了实验操作和数据分析的能力。
实验中我也遇到了一些问题和困惑,其中一个重要问题是数据的准确性和稳定性。
在实验中,有时候会出现数据采集不完整或者误差较大的情况,这可能是由于传感器的使用不当、设备的老化等原因所导致的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验报告一 平面刚架内力计算程序APF实验目的:(1)分析构件刚度与外界温度对结构位移的影响,如各杆刚度改变对内力分布的影响、温度因数对内力分布的影响。
(2)观察并分析刚架在静力荷载及温度作用下的内力和变形规律,包括刚度的变化,结构形式的改变,荷载的作用位置变化等因素对内力及变形的影响。
对结构静力分析的矩阵位移法的计算机应用有直观的了解(3)掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法。
通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。
实验设计1: 计算图示刚架当梁柱刚度12I I 分别为15、11、15、110时结构的内力和位移,由此分析当刚架在水平荷载作用下横梁的水平位移与刚架梁柱比(12I I )之间的关系。
(计算时忽略轴向变形)。
数据文件:(1)变量定义,EI1=1,EI2=0.2(1,5,10)结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1(2)变量定义,EI1=5(1,0.2,0.1),EI2=1结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1 主要计算结果:位移:(1)令I1=1时,I2=0.2,1,5,10梁柱刚度比I2:I1 1:5 1:1 5:1 10:1横梁水平位移711.11/EI1(m)426.67/EI1(m)304.76/EI1(m)286.18/EI1(m)(2)令I2=1时,I1=5,1,0.2,0.1梁柱刚度比I2:I1 1:5 1:1 5:1 10:1横梁水平位移142.22/EI1(m)426.67/EI1(m)1523.81/EI1(m)2861.78/EI1(m)弯矩:(1) 令I1=1时,I2=0.2,1,5,10①梁柱刚度比I2:I1为1:5时的刚架弯矩图如下:②梁柱刚度比I2:I1为1:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)③梁柱刚度比I2:I1为5:1时的刚架弯矩图如下:④梁柱刚度比I2:I1为10:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)实验三、第(5-6)题(2)令I2=1时,I1=5,1,0.2,0.1①梁柱刚度比I2:I1为1:5时的刚架弯矩图如下:②梁柱刚度比I2:I1为1:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)③梁柱刚度比I2:I1为5:1时的刚架弯矩图如下:④梁柱刚度比I2:I1为10:1时的刚架弯矩图如下:M图(单位:KN·m)M图(单位:KN·m)三、结果分析及结论:①无论EI1和EI2的值如何改变,只要EI2:EI1的值不改变,那么刚架的弯矩图都是相同的;且随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,两柱的弯矩的反弯点向下移动;横梁的弯矩的反弯点保持在中点不变;②当I1=1,I2=0.2,1,5,10时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变小[711.11/EI1(m)→426.67/EI1(m) →304.76/EI1(m) →286.18/EI1(m)];③当I2=1,I1=5,1,0.2,0.1时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变大[142.22/EI1(m) →426.67/EI1(m) →1523.81/EI1(m) →2861.78/EI1(m)],且其变化的幅度远远大于当I1=1,I2=0.2,1,5,10时的幅度(因为I1=5,1,0.2,0.1是慢慢变小的);④当I1=1,I2=0.2,1,5,10或当I2=1,I1=5,1,0.2,0.1时,随着梁柱刚度比EI2:EI1的增大,梁柱交点处的梁端与柱端的弯矩逐渐变大(44.44→80.00→95.24→97.56)(单位:KN·m);柱底端弯矩逐渐变单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0结点支承,5,6,0,0,0,0 结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0实验三、第(5-6)题单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,-40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,10,0,0.00001,H (2)第二问的数据文件:变量定义,E=1.5e7,B=0.5,H=0.4,EI=E*B*H*H*H/12,EA=E*B*H结点,1,0,0 结点,2,0,8 结点,3,6,0 结点,4,6,8 结点,5,12,0结点,6,12,8 结点,7,18,0 结点,8,18,8 结点,9,24,0 结点,10,24,8单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0 结点支承,5,6,0,0,0,0结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,-40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,-30,0,0.00001,H 二、计算结果(弯矩和轴力):⑴第一问的弯矩和轴力图如下:①当H=0.4, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)②当H=0.6, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)③当H=0.8, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图:M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)(2)第二问的弯矩和轴力图如下:当H=0.4, B=0.5内侧降温300C,外侧升温100C时刚架的弯矩图和轴力图:实验三、第(5-6)题M图(单位:KN·m)N图(单位:KN)三、结果分析及结论:(定义:对称柱——与刚架对称轴重合的柱子;中柱——对称柱与边柱之间的柱子)由第一问的结果可知,当刚架外侧降温300C,内侧升温100C时:①在刚架截面的宽度不变(50cm),随着高度增大(分别为40cm、60cm、80c),有弯矩的杆件的弯矩值都增大,所有杆件的轴力都增大;②对于上下表面温差不为零的杆件(即边柱和梁),温度降低的一侧,杆件受拉;温度升高的一侧,杆件受压;③而刚架内部上下表面温差为零的杆件(即两根中柱和对称柱),两中柱底端外侧受拉,顶端里侧受拉,对称柱没有弯矩;④从轴力图可知,两中柱受压,其它杆件受拉。
由第二问的结果可知,当刚架的外侧升温100C,内侧降温300C时,在刚架的宽度为50cm,高度为40cm的情况下:①上下表面温差不为零的杆件(即边柱和梁),降温的一侧,杆件受拉;升温的一侧,杆件受压;②而刚架内部上下表面温差不变的杆件(即两根中柱和对称柱),两中柱底端外侧受拉,顶端里侧受拉,对称柱没有弯矩;③从轴力图可知,两根边柱和对称柱受压,中柱和梁受拉。
由此可得出结论:①当杆件有温差时,弯矩图的竖矩出现在降温面的一侧,升温面产生压应力,降温面产生拉应力;②随着杆件截面高度的增大(宽度不变,即刚度增大),各有弯矩的杆件的弯矩值增大,有轴力的杆件轴力也增大,即刚度变化影响内力的变化,刚度越大,内力越大,反之,内力越小;③两端约束作用下,杆件轴心降温轴力为正,升温为负。
实验报告二平面桁架内力计算实验目的:(1)考察并分析桁架的结构形式、刚度、荷载作用位置等因素对桁架内力及变形的影响及规律。
(2)对比平行桁架和三角桁架的受力特点及杆件内力的变化规律;平行弦桁架和三角形桁架在相同荷载作用下内力的不同;荷载上承(荷载作用在上弦杆上)和下承(荷载作用在相应的下弦杆上)时各杆内力的变化。
(3)掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法和对矩阵位移法计算位移的了解。
通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。
实验设计:计算图示桁架的内力和位移。
分析:1. 刚度对内力和位移(跨中竖向位移)的影响;2.平行弦桁架和三角形桁架在相同荷载作用下内力的不同;3.荷载上承(荷载作用在上弦杆上,如图)和下承(荷载作用在相应的下弦杆上)时各杆内力的变化。
(a)(b)二、数据文件:(1)图(a)所示的桁架的数据文件如下:(荷载上承)变量定义,EA=1(2,5,10)结点,1,0,0 结点,2,0,2 结点,3,2,0 结点,4,2,2 结点,5,4,0 结点,6,4,2 结点,7,6,0结点,8,6,2 结点,9,8,0 结点,10,8,2 结点,11,10,0 结点,12,10,2 结点,13,12,0 结点,14,12,2单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,10,1,1,0,1,1,0单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,14,1,1,0,1,1,0单元,13,14,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0单元,8,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,13,1,1,0,1,1,0单元,12,14,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,13,1,0,0单元材料性质,1,25,EA,0.,0,0,-1结点荷载,2,1,0.5,-90 结点荷载,4,1,1,-90 结点荷载,6,1,1,-90 结点荷载,8,1,1,-90结点荷载,10,1,1,-90 结点荷载,12,1,1,-90 结点荷载,14,1,0.5,-90(荷载下承)实验三、第(5-6)题变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,0,2 结点,3,2,0 结点,4,2,2 结点,5,4,0 结点,6,4,2 结点,7,6,0 结点,8,6,2结点,9,8,0 结点,10,8,2 结点,11,10,0 结点,12,10,2 结点,13,12,0 结点,14,12,2单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0单元,9,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,14,1,1,0,1,1,0 单元,13,14,1,1,0,1,1,0单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,13,1,1,0,1,1,0 单元,12,14,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,13,1,0,0 单元材料性质,1,25,EA,1,0,0,-1结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,3,1,1,-90 结点荷载,5,1,1,-90 结点荷载,7,1,1,-90 结点荷载,9,1,1,-90 结点荷载,11,1,1,-90 结点荷载,13,1,0.5,-90(2)图(b)所示的桁架的数据文件如下:(荷载上承)变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,2,2/3 结点,4,4,0 结点,5,4,4/3 结点,6,6,0结点,7,6,2 结点,8,8,0 结点,9,8,4/3 结点,10,10,0 结点,11,10,2/3 结点,12,12,0单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0单元,8,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0单元,3,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0单元,8,10,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,12,1,0,0 结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,3,1,1,-90结点荷载,5,1,1,-90 结点荷载,7,1,1,-90 结点荷载,9,1,1,-90 结点荷载,11,1,1,-90结点荷载,12,1,0.5,-90 单元材料性质,1,21,EA,0.,0,0,-1(荷载上承)变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,2,2/3 结点,4,4,0 结点,5,4,4/3 结点,6,6,0 结点,7,6,2结点,8,8,0 结点,9,8,4/3 结点,10,10,0 结点,11,10,2/3 结点,12,12,0单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,11,1,1,0,1,1,0单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,10,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,12,1,0,0 结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,2,1,1,-90 结点荷载,4,1,1,-90 结点荷载,6,1,1,-90 结点荷载,8,1,1,-90 结点荷载,10,1,1,-90 结点荷载,12,1,0.5,-90单元材料性质,1,21,EA,1,0,0,-1二、计算结果:1. 结构各单元内力:(1)图(a)所示桁架在图中力的作用下产生的单元内力图如下:N图(荷载上承)N图(荷载下承)(2) 图(b)所示桁架在图中力的作用下产生的单元内力图如下:N图(荷载上承)N图(荷载下承)2. 不同刚度时,图(a)跨中的竖向位移。