用结构力学求解器求解钢结构稳定问题

一、实验目的

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。其软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用，可作为毕业设计结构计算部分之用。它能够有效地解决计算过程中的繁琐，将重复计算变为简单的计算机计算。

二、实验仪器和设备

本指导书只对土木工程专业钢结构中的部分计算做了简单的介绍。软件使用步骤如下：

1.输入平面结构体系。

A.问题定义，给定项目的文件名。

B.输入节点，输入前应先对结构的整体节点进行编号，编号应具有一定的规则。

C.单元输入。

D.位移约束输入，输入支座的约束情况。

E.输入作用在单元或节点上的荷载。

F.输入材料性质，输入梁或柱的抗压刚度和抗弯刚度。

2.对结构求解

针对相关要求，我们在此仅对结构内力、位移及弹性稳定问题进行求解。

3.保存文件，给文件命名。

4.注意：输入的单位应按国际单位。力：kN；力偶kN·m；均布荷载kN/m；

EA：kN；EI：kN·m2。

三、实验步骤

（一）已知p=9kN,q=15kN/m,梁为18号工字钢，I=1660cm4，h=18cm，A=30.6cm2，E =210Gpa。

求C点挠度。

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

C点挠度，0.00323123m,竖直向下

（二）已知梁为18号工字钢，I=1660cm4，h=18cm，A=30.6cm2，E =210Gpa，两端作用有轴向压力F。求其临界力F cr。

解：

结点,1,0,0

结点,2,1,0

单元,1,2,1,1,0,1,1,0

结点支承,2,3,0,0,0

结点支承,1,1,0,0

结点荷载,1,1,1,0

结点荷载,2,1,1,180

屈曲荷载参数,10,1,0.00000005

单元材料性质,1,1, 642600,3486,0,0,-1

第1阶失稳荷载= 986.960439682007

四、模型设计及弹性稳定问题求解

自行设计模型，并求其第一阶失稳荷载。要求：材料为18号工字钢，单元数不少于6。