结构力学求解器例题

清华大学结构力学求解器简介

图 2-4-5 铰结点的连接
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
① 极限分析中的结点机构将被视为破坏机构的一种。
2
§2-4 在求解器中输入平面结构体系接。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。
图 16-6-1 例 16-6-1 图
解输入的结构和命令文档如图 16-6-1 所示。计算的极限荷载为 3.5 kN，与精确解完全一样。求解器中显示的破坏机构模态在图 16-6-2 中给出。
例 16-6-2 试用求解器求解图 16-6-3 中所示的均布荷载作用下门式刚架的极限荷载和破坏机构模态，有关数据为各杆长 l = 1 m ， M u = 10 kN ⋅ m 。
向不变），则角位移变为顺时针为正。 ② 在符号表示上，通常的规则是局部坐标系中的量比整体坐标系中的量在顶上多加一横线。
1
§2-4 在求解器中输入平面结构体系则该杆端与虚拟刚结点为刚结；(1,1,0)为铰结；(1,0,0)为水平链杆连接；(0,1,1)则为定向（水平滑动）连接，等等。
下面结合图 2-4-3~2-4-4 中的例子来讨论。
局部坐标系和整体坐标系之间要满足一定的关系。图 2-4-2 所示为一个典型的杆件单元 e。为单元规定一个方向，即指定一个始端 1 和一个末端 2。单元方向也可用轴向的箭头来表示：箭头从始端指向末端。规定局部坐标的原点取在杆端 1， x 轴指向杆端 2。 y 轴的选取应与整
体坐标转向一致，即当 x 轴向 y 轴方向转α 角度使得 x 轴与 x 轴同向后， y 轴应与 y 轴同向。

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
-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:。

附录A-1 结构力学求解器使用说明

责任编辑：余美茵、黄毅、姜凤、葛心、水渊
技术编辑：张泽、田雨、高瑾、路秋雨
研制组将不断对 SM Solver 做更新升级；若您在使用过程中发现不妥、不便之处或有好的建议，欢迎提出并请及时与研制组联系，以便在维护升级中不断完善。对于小问题，研制组将免费提供修补文件。
§A-1-7 命令指南
使用求解器时，需要用户在编辑器中输入命令用以定义要求解的问题。对于一般用户来讲，建议采用对话框的方式来输入和修改命令，这样可不必关心命令格式。但由于本书中几乎所有用求解器求解的例题都是用命令文档的形式来描述和定义的，因此为了用户参阅的方便，这里给出求解器中输入命令的语法和格式。
1. 格式说明 1) 命令集在功能上分为两类：分析求解命令和辅助显示命令。分析求解命令对于求解问题是必需的，如结点、单元定义等；而辅助显示命令只是对观览器的显示增加一些功能，与问
2. 命令格式命令行
注释
问题标题 TITLE, Ttext
注释 C Ctext
Ttext，标题文本(小于 75 个字符)。
Ctext，注释文本(小于 75 个字符)。注：C 后应留一空格，或加一个逗号。
变量定义
LET, VarName=Formula, VarName=Formula[, …] VarName，变量名；
研制人：袁驷教授
§A-1-6 研制组
参加人员：
版本 1.0 : 叶康生、王建琳、孔令原、林永静
版本 1.5 : 叶康生、欧阳彦峰、孔令原
版本 2.0 : 叶康生、罗剑、卢绪书、王柯
版本 2.5 : 叶康生、徐俊杰、宴勇
版本 2.6 : 叶康生、徐俊杰
研制单位：清华大学土木工程系结构力学教研室

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 。

结构分析中的叠加原理应用

M CD 3i C =3 C
M BD 3i = 3 l 4
求各杆端弯矩时，就是利用叠加原理，未知量引起的形常数与外荷载引起的窄常数叠加得到。例如， M AC 2iC 6i 1
l
12
ql 2 中， 2i C 为未知位移 C 引起的形常数，
6i 为为止位移引起的形常数， 1 ql 2 为均布荷载 q 引起的形常数。 12 l
FNAE sin 45
FP 2 0, FNAE FP （压力） 2 2
再由
F
x
0得
FNAB FNAE cos 45
FP 0, FNAB FP 2
最后取结点 G 为隔离体，由
F
y
0得
FNGE 2
2 FP sin 45 FP (压力) 2
于是，可按照内力对称的原则标出桁架各杆的内力。在图中反对称外力作用下，根据桁架内力也应该满足反对称的特点，可以判定 EG 杆的内力（属反对称内力）必定为零，然后可进一步判定杆件 AE,CE,DG 和 FG 均为零杆。依次取结点 D 和 A 为隔离体，由结点平衡条件得
这里通过列弯矩平衡方程和剪力平衡方程来求解，而内力平衡方程实质上仍然是叠加原理。如
M
C
0 M CA M CD 0 ，C 点弯矩是 CA 杆 C 点处弯矩 M CA 与 CD 杆 C 点处
弯矩 M CD 叠加。
M
A
0 Q CA l M CA M AC 1 ql 2 0 ，A 点弯矩是取 AC 杆为 2
FNDB
F F 2 FP , FNDA P , FNAB P 2 2 2
于是，可按照内力反对称的原则标出桁架各杆的内力。将图相应杆件的内力叠加，即可得到原桁架的各杆最终轴力如下图所示。

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。

结构力学例题

3
3ql3 3 200EI
进而可得
M 12 6 EI1 13ql 2 0.065ql 2 l 200
2 2 2 EI 4 EI ql 9 ql 1 2 M 21 M 21 M ' 21 0.18ql 2 8 l l 50
M 23 M 21 0.18ql
'
（3）（4）
N 32 N32
'
其中
M 12
v A
Pl ql 2 M 21 8 8
'
M 12
4 EI 2 EI 1 2 l l
M
' 21
2 EI 4 EI 1 2 l l
'
M 23 M 32源自ql 2 12M 23
4 EI 6 EI 2 EI 2 2 v3 3 l l l
弹性支座的应变能
2 3 1 F l 2 V2 AF 2 24 EI
系统的总应变能
V V1 V2
2 3 2 3 l3 3 P 3 P P l F l 2 2 [( F P) 3( F )( P F ) 3( F ) ] 6 EI 2 2 48EI 24 EI
M 32 0
2
弯矩图如下所示：
0.18ql 2
0.065ql 2
0.125ql 2
0.25ql
2
例4 用能量法求解如图所示梁的静不定性。已知图中EI为常数，柔性系数 A l / (12EI ) 。
3
解:设弹性支座处的支反力为F，则有力的平衡关系可得弯矩分布函数，如下：
3P (0 x l ) M ( x) ( F P) x ( F )l 2 3l (l x 3l / 2) M ( x) P( x) 2

结构力学求解器作业

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》习题解答(内含解答图)

所以，由规则一知，体系是几何不变体，且无多余约束。
习题2-9试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-9图习题2-9解答图
解：由于与基础的约束多余三个，故基础作为刚片Ⅰ。铰结△ABE为刚片Ⅱ，铰结△BCD为刚片Ⅲ。刚片Ⅰ与刚片Ⅱ是由杆FE和支撑杆A相连，虚铰在两杆的延长线的交点处，刚片Ⅰ与刚片Ⅲ是由杆GD和支撑杆C相连，虚铰在两杆的延长线的交点处，而刚片Ⅱ与刚片Ⅲ是铰B相连。此时，三铰不共线，该体系为几何不变体，且无多余约束。
结点h的隔离体上无荷载作用且为三杆结点故由平衡条件结点e的隔离体上无荷载作用且可看作为三杆结点故由平衡条件由结点g的隔离体根据平衡条件可求得由结点f的隔离体根据平衡条件可求得提高题pl2llp1pllp1vpl2llp1pllp1vbhaacefda提高题51图vanafn1ndfhadvadpnadfdhadvadhafvafnacbc提高题5
《结构力学》习题解答
第2章平面体系的几何组成分析
2.3
2.3.1基本题
习题2-1试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-1图习题2-1解答图
解：为了便于分析，对图中的链杆和刚片进行编号，分析过程见习题2-1解答图。地基为刚片I，它与刚片Ⅱ之间用不交于一点的链杆1、2、3相连，组成几何不变部分，看作一个新刚片。此刚片与刚片Ⅲ又由不交于一点的链杆4、5、6相连，又组成几何不变体。
习题2-8试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-8图习题2-8解答图
解：为了便于分析，对图中的链杆和刚片进行编号，分析过程见图2-21(b)。首先去掉二元体NMI、JNI，然后分析剩余部分。杆AD由固定支撑与基础联结形成一体，构成几何不变体，在此基础上增加二元体DEB、EFC、EHF形成刚片Ⅰ（注意固定铰支座与铰相同）；铰结△GIJ为刚片Ⅱ；刚片I与刚片Ⅱ之间用不交于一点的杆DI、杆GI、杆HJ相连，组成几何不变体。

结构力学求解器作业

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。

结构力学典型例题武汉理工大学

第2章平面体系的几何构造分析典型例题1. 对图2.1a体系作几何组成分析。

图2.1分析：图2.1a等效图2.1b（去掉二元体）。

对象：刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；联系：刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰A（杆、2）；刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰C（无穷远）（杆3、4）；刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰B（杆5、6）；结论：三铰共线，几何瞬变体系。

2. 对图2.2a体系作几何组成分析。

图2.1分析：去掉二元体（杆12、杆34和杆56图2.1b），等效图2.1c。

对象：刚片Ⅰ和Ⅱ；联系：三杆：7、8和9；结论：三铰不共线，无多余约束的几何不变体系。

3. 对图2.3a体系作几何组成分析。

图2.3 分析：图2.3a对象：刚片Ⅰ（三角形原则）和大地Ⅱ；联系：铰A和杆1；结论：无多余约束的几何不变体系。

对象：刚片Ⅲ（三角形原则）和大地Ⅱ；联系：杆2、3和4；结论：无多余约束的几何不变体系。

第3章静定结构的受力分析典型题1. 求图3.1结构的内力图。

图3.1解（1）支座反力（单位：kN）由整体平衡，得＝100．= 66.67，＝-66.67．（2）内力（单位：kN.m制）取AD为脱离体：，，；，，。

取结点D为脱离体：，，取BE为脱离体：，，。

取结点E为脱离体：，，（3）内力图见图3.1b~d。

2. 判断图3.2a和b桁架中的零杆。

图3.2分析：判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的L型结点和T型结点。

如果这两种结点上无荷载作用．那么L型纪点的两杆及T型结点的非共线杆均为零杆。

解：图3.2a：考察结点C、D、E、I、K、L，这些结点均为T型结点，且没有荷载作用，故杆件CG、DJ、EH、IJ、KH、LF 均为零杆。

考察结点G和H，这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆，故这两个结点的受力也已成为T型结点的情形．由于没有荷载作用，故杆件AG、BH也为零杆。

整个结构共有8根零杆．如图3.2c虚线所示。

图3.2b：考察结点D，为“K”型结点且无荷载作用，故；对称结构对称荷载（A支座处的水平反力为零），有，故杆件DE和DF必为零杆。

结构力学-选择题及结构力学求解器求解示例

1．图示结构位移法最少未知量个数为（ B ）。

A. 1； C. 2；B.3； D. 4。

2．图示超静定刚架以去除C各杆EI等于常数，δ11和Δ1P为( C )。

A. EIδ11＝288；EIΔ1P＝8640；B. EIδ11＝216；EIΔ1P＝8640；C. EIδ11＝288；EIΔ1P＝－8640;D. EIδ11＝216；EIΔ1P＝－8640。

3. 超静定结构影响线的外形为（ C ）。

A.一定为曲线；B.一定为折线；C.可能为曲线，也可能为直线；D.一定为直线。

4.图示结构EI=常数，截面A右侧的弯矩为：（ A ）A．2/M；B．M；C．0； D. )2/(EIM。

5.图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（B ）Ａ.ch; B.ci; C.dj; D.cj.=126. 图a 结构的最后弯矩图为：（ A ）A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。

( a) (b) (c) (d) 7. 用图乘法求位移的必要条件之一是：( B ) A.单位荷载下的弯矩图为一直线； B.结构可分为等截面直杆段； C.所有杆件EI 为常数且相同； D.结构必须是静定的。

8. 图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）：( C ) Ａ．F P l 3/(24EI ); B . F P l 3/(!6EI ); C . 5F P l 3/(96EI ); D. 5F P l 3/(48EI ).9．连续梁和M 图如图所示，则支座B 的竖向反力F By 是：（ D ） A. 1.21(↑) B.5.07( ↑) C.11.07(↓) D.17.07(↑)。

10. 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：( C )A,绝对不可； B.一定条件下可以；F P20 kN15.85C.可以，但不必；D.必须。

11.图示体系为：( C )A. 几何不变无多余约束B. 几何不变有多余约束C. 几何常变D. 几何瞬变12.静定结构在温度变化作用下（B ） A 不产生变形也不产生内力； B. 产生变形但不产生内力； C. 即产生变形也产生内力； D. 产生内力但不产生变形。

结构力学求解器作业

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。

结构力学求解器作业

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。

结构力学动力计算例题

例题
K 2 M Y 0
第一主振型
K 12 M
YY1211 Y31
k 15
17.414
5
0
5 6.707
3
0 3 1.707
YY1211 Y31
0
5Y11 6.707Y21 3Y31 0 3Y21 1.707Y31 0
规定 Y31 1
Y 1
YY1211
0.163 0.569
Y31 1
例题8
（2）求主振型
例题
K 2 M Y 0
第二主振型
K 22 M
YY1222 Y32
k 15
6.640
5
0
5 1.320
3
0
3
3.680
YY1222 Y32
0
5Y12 1.320Y22 3Y32 0 3Y22 3.680Y32 0
1 2
G
3 4
1 1
1 5
ij
2 ①
3
④
5 ②1
③ 4
k
e
kiei
k
e ji
kiej
k
e jj
例题
例题 10
（2）各单元刚度矩阵
k
(1)
k (1) ii
k (1) ji
k (1) ij
k (1) jj
k
(2)
k (2) ii
k (2) ji
k (2 ij
k (2 jj
) )
P
(５)最大动弯矩
M D max
Pl 4
2
２
MDmax (kN m) 图
例８
试求刚架的自振频率和主振型，其横梁为无限刚性。设质量集中在楼层上，第一、二、三层的质量分别为２m 、m、 m 。层间侧移刚度分别为k 、、。

结构力学求解器例题

清华大学结构力学求解器简介

结构力学求解器求解内力实例

附录A-1 结构力学求解器使用说明

门式刚架结构设计_例题

结构分析中的叠加原理应用

结构力学求解器求解示例

结构力学例题

结构力学求解器作业

《结构力学》习题解答(内含解答图)

结构力学求解器作业

结构力学求解器命令及算例

结构力学典型例题武汉理工大学

结构力学-选择题及结构力学求解器求解示例

结构力学求解器作业

结构力学求解器作业

结构力学 动力计算例题

结构力学动力计算例题