结构力学求解器求解示例(完整资料).doc
结构力学求解器教程
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
-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:。
结构力学求解器
▪ (需现场演示步骤)
▪ 结点,1,0,0 ▪ 结点,2,3.15,0 ▪ 结点,3,6.61,0 ▪ 结点,4,7.535,0 ▪ 结点,5,7.871,0 ▪ 结点,6,3.15,2.39 ▪ 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 ▪ 单元,4,5,1,1,1,1,1,1 ▪ 单元,1,6,1,1,0,1,1,0 ▪ 单元,2,6,1,1,0,1,1,0 ▪ 单元,3,6,1,1,0,1,1,0 ▪ 结点支承,1,3,0,0,0 ▪ 结点支承,2,1,0,0,0 ▪ 结点荷载,4,1,332.5,-90 ▪ 单元材料性质,1,7,-1,10000,1000,-1,-1
三级培训课件
结构力学求解 器
(邱志峪)
中铁四局集团三公司 2012年1月6日
目录
1、程序界面 2、简单简支梁计算 3、简单连续梁力学计算 4、三角形挂篮力学计算
▪一、程序 界面
▪ 该软件是一个绿色软, 不需要安装就可以使用 。
• 程序由三个界面组成,编辑器界面为主界面,其它界面通过主界面调用。
•常用菜单为文件、命令与求 解
• 文件储 存时注 意,老 版本文 件名仅 支持4 个汉字 以内, 新版本 不受限 制。
▪二、简单简支梁 计算
第一步:定义结点
第二步:定义单元
第三步:定义支座
第四步:对结构施加荷载
第五步:定义材料性质
第六步:计算内力及变形
第七步:将受力图形输出到位图
汇报完毕,请多提宝 贵意见!
Make Presentation much more fun
第八步:将图形反色
结构力学求解器实验报告
结构力学上机实验报告专业交通土建班级2班学号0901110210姓名陆涛2011 年12 月27 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:求解过程命令文档分析结果求解过程:TITLE,求几何构造分析结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,2,0结点,4,2,1结点,5,2,2结点,6,1,1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,6,1,1,1,0,1,1,0单元,6,2,1,1,0,1,1,0单元,2,4,1,1,0,1,1,0单元,4,6,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,3,1,0,0结点支承,5,1,90,0END将大地看成一刚片,记为刚片0刚片 1 由以下杆件构成:(1) (6) (7) (8) (9) (4) (5) (2) (3) 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:1 ,自由度数:0二、用求解器确定截面单杆报告中应包括以下内容:求解过程命令文档结果(图)TITLE,求截面单杆结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,2,0结点,4,3,0结点,5,4,0结点,6,3,-1结点,7,1,-1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,7,1,1,1,0,1,1,0 单元,2,7,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,7,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,1,0,0结点荷载,2,1,1,-90 结点荷载,3,1,1,-90 结点荷载,4,1,1,-90END三、用求解器求解静定结构报告中应包括以下内容:求解过程命令文档结果(内力图)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,6,6,-2结点,7,2,-2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 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,1,1,1,0,1,1,0 单元,2,7,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,5,1,0,0单元荷载,1,3,1,0,1,90 单元荷载,2,3,1,0,1,90 单元荷载,3,3,1,0,1,90 单元荷载,4,3,1,0,1,90END四、用求解器计算结构的影响线报告中应包括以下内容:求解过程命令文档结果(内力图)TITLE,求影响线结点,1,0,0结点,2,1,0结点,3,4,0结点,4,5,0结点,5,8,0结点,6,9,0结点,7,11,0结点,8,13,0结点,9,14,0单元,1,2,0,0,0,1,1,1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,5,6,1,1,0,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,1单元,8,9,1,1,1,1,1,1结点支承,2,3,0,0,0结点支承,4,1,0,0结点支承,6,1,0,0结点支承,8,1,0,0影响线参数,-2,2,1/2,2END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⨯=hb700250⨯报告中应包括以下内容:求解过程命令文档结果(内力图、位移图)结点,1,0,0结点,2,0,4.2结点,3,0,7.8结点,4,6,7.8结点,5,6,4.2结点,6,6,0结点,7,12,4.2结点,8,12,0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,5,7,1,1,1,1,1,1单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,6,6,0,0,0,0结点支承,8,6,0,0,0,0单元荷载,3,3,15,0,1,90单元荷载,6,3,20,0,1,90单元荷载,7,3,20,0,1,90结点荷载,3,1,80,0结点荷载,2,1,50,0单元材料性质,3,3,350000,14291667,0,0,-1 单元材料性质,6,6,350000,14291667,0,0,-1 单元材料性质,1,2,420000,12600000,0,0,-1 单元材料性质,4,5,420000,12600000,0,0,-1 单元材料性质,8,8,420000,12600000,0,0,-1 单元材料性质,7,7,350000,14291667,0,0,-1。
附录A-1 结构力学求解器使用说明
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。
2
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。
结构力学求解器
1.软件简介
官方网址: /sms/ 在该网站可以下载软件共享版!
观览器
命令编辑器
2.力学相关知识介绍
① 结点:结点是在计算结构内力时出现的概念 ,结点一般是两个
或以上杆件的交点。
2.力学相关知识介绍
结点命令
N, Nn, x, y
Nn,结点编码;
x,结点的x坐标;
y,结点的y坐标。
2.力学相关知识介绍
② 单元:连接结点的杆件。
2.力学相关知识介绍
单元命令
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,杆端1处的x方向自由度的连接方式, 缺省值=1; DOF12,杆端1处的y方向自由度的连接方式, 缺省值=1; DOF13,杆端1处的转角方向自由度的连接方 式,缺省值=0; DOF21,杆端2处的x方向自由度的连接方式, 缺省值=1; DOF22,杆端2处的y方向自由度的连接方式, 缺省值=1; DOF23,杆端2处的转角方向自由度的连接方 式,缺省值=0。
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质:定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量
、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。
2.力学相关知识介绍
单元材料性质
NL 计算杆件轴向拉伸和轴向压缩变形时使用 L EA
2.力学相关知识介绍
单元材料性质
计算杆件弯曲变形时使用
5ql 4 ml 2 yc=ycq+ycm= 384 EI 16 EI
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
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。
结构力学求解器使用说明书(连星耀)
结构力学求解器 V2.0.2使用说明书把繁琐交给求解器,我们留下创造力结构力学求解器(Structural Mechanics Solver,简称SM Solver)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、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一系列问题,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,供学生作题、解题、研习,供工程技术人员设计、计算、验算之用。
也是一个作图和演示的工具。
SM Solver的操作方法与主要功能简介如下:1、在桌面上点击图标:2、再点击图标:3、同时弹出“观览器”与“编辑器”4、点击观览器中“查看/颜色”,弹出“调色板”5、在调色板中,选择“暂时采用黑白色”并“确定”,观览器背景变成白色。
6、在编辑器的“命令”下拉菜单中,依次:(1)点击“问题定义”,为文件命名;(2)点击“结点”,为问题确定全部结点坐标;(3)点击“单元”,确定各单元的链接方式;(4)点击“位移约束”,为结构加上相应约束;(此时在“编辑器”中的“求解”下拉菜单中,点击“几何组成”,可进行自动求解;点击“几何构造”,可得到智能求解结果。
)(5)点击“荷载条件”,给结构加上外力;(此时在“编辑器”中的“求解”下拉菜单中,点击“内力计算”,可在“观览器”中显示静定结构的内力图)(6)点击“材料性质”,输入各单元的拉压刚度EA与弯曲刚度EI;(此时在“编辑器”中的“求解”下拉菜单中,点击“内力计算”,可得静定或超静定结构的内力图;点击“位移计算”,可得静定或超静定结构的位移图。
)(7)点击“其它参数/影响线”,选择影响线的类型与截面位置;(此时在“编辑器”中的“求解”下拉菜单中,点击“影响线”,在“观览器”中可得静定或超静定结构的影响线)。
结构力学求解器使用指南之欧阳计创编
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阐发计算的计算机软件,其功能包含求解平面杆件结构(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年夜部分问题.对几何可变体系可作静态或静态显示机构模态;能绘制结构内力图和位移图;能静态或静态显示结构自由振动的各阶振型和弹性稳定阐发的失稳模态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华年夜学土木系研制.高教出版社刊行.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,然后按提示操纵即可完成装机.装机完成后,桌面上将呈现一个名为"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,即可使用该求解器.三.输入数椐先对结构的结点及单位进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点界说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基础结点规模;N12incr基础结点的编码增量;Dx,DY生成结点的x ,y坐标增量.3.单位界说E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF1 3,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2单位两真个结点码;以下连接方法:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12辨别为单位在杆端1处的x、y标的目的自由度的连接方法,缺省值=1;DOF13单位在杆端1处的转角标的目的自由度的连接方法,缺省值=0;DOF21,DOF22辨别为单位在杆端2处的x、y标的目的自由度的连接方法,缺省值=1;DOF23单位在杆端2处的转角标的目的自由度的连接方法,缺省值=0.4.单位生成(即成批输入单位两真个连接方法)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen生成次数;E1,E2基础单位规模;Nincr生成中单位两端点对应的结点码增量.5.支座约束界说NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn支座的结点码;Stype支座类型码;Sdir支座标的目的,以图示标的目的为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisxx标的目的的支座位移,缺省值=0;Sdisyy标的目的的支座位移,缺省值=0;SdisR转角标的目的的支座位移,缺省值=0.以上(1)~(6)为支座类型码.6.单位资料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart单位起始码;ElemEnd单位终止码;EA,EI辨别为单位的抗拉和抗弯刚度;m单位的均布质量(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(叛变)结点;Ltype=2(2),逆时(顺时)针标的目的的集中力矩;Lsize荷载年夜小(kn,knm);Ldir荷载标的目的(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.单位荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln荷载作用的单位码;Ltype荷载类型;Ltype=1(1),集中荷载,指向(叛变)单位;Ltype=2(2),逆时(顺时)针标的目的的集中力矩;Ltype=3(3),均布荷载,指向(叛变)单位;Lsize1荷载年夜小;Lpos1荷载起点至单位杆端1的距离与单位杆长的比值,缺省值=0;Lpos2荷载终点至单位杆端1的距离与单位杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir荷载标的目的(度),仅当Ltype=1,3或1,3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系界说,其角度以逆时针标的目的为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,Tol Nfreq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单位荷载的标的目的(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En单位码;pos单位上截面位置: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.当单位的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷年夜时,则辨别填1;3.当斜杆单位作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线散布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).四.上机操纵步调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(也可用命令方法输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保管"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"掀开";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"最年夜化"按钮,将图形放年夜;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(如各杆杆真个内力或位移,对比结构的单位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"单位");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,即可选定和显示不合的内力图;15.逐层单击题目栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SMSolver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=4.16X10KNM.TITLE,AAA1N,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,AAA2 N,1,0,0 NSUPT,1,2,90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1 N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90N,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,,AAA3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0 NGEN,1,5,1,5,1,0,1 E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5 E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1 E,1,7,1,1,0,1,1,0 E,1,8,1,1,0,1,1,0 E,8,5,1,1,0,1,1,0 E,5,9,1,1,0,1,1,0 NSUPT,1,2,90,0,0 NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,90NLOAD,9,1,2,90(注:此题系静定结构,其内力与资料性质无关,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,5,1,4,180三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单位的荷载信息为NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0 ELOAD,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刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA6N,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=5X10KNM .TITLE,AAA7N,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,2,1,0,0 ECHAR,1 2 1,5E+04 ELOAD,2,3,16,0,1,90 ELOAD,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,AAA8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0N,2,6,0NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,1,1 N,5,6,6 ECHAR,2,4,1,6 N,6,6,7 ECHAR,5,6,1,1N,7,6,10ECHAR,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,AAA9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1 E,3,5,1,1,1,1,1,1 E,2,4,1,1,1,1,1,1 E,4,6,1,1,1,1,1,1 E,3,4,1,1,1,1,1,1 E,5,6,1,1,1,1,1,1 NSUPT,1,6,0,0,0,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,1,1E+08,1E08 ECHAR,5,6,1,1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不克不及填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,辨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) (knm )底层0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X101.563X10梁其它层0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X101.459X10底边柱0.4X0.4 3X10 0.213X100.480X10 0.639X10层中柱0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X101.026X10柱其边柱0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X100.596X10它层中柱0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X100.958X10TITLE,AAA10 N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD,4,1,8.05,0N,3,10.0,0NLOAD,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,20,3,19.50,0,1,90 NSUPT,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,6,1,53.79,90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E +04 NLOAD,9,1,53.79,90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+0 4 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,11,1,71.97,90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+ 04 NLOAD,13,1,44.08,90ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96 E+04 NLOAD,15,1,44.08,90ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96 E+04 NLOAD,14,1,50.86,90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04 ECHAR,15,20,3.50E+06,14.5创作:欧阳计时间:2021.02.11 创作:欧阳计时间:2021.02.11。
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-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。
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单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,-1,-1
单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,-1,-1
结点荷载,3,1,1,180
观览器:
=0.00229m, =-0.00008
由 求得基本未知力 =28.625。
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,4
单元,3,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
结点支承,5,1,0,0
结点支承,1,2,-90,0,0
单元荷载,2,3,10,0,1,90,1
单元材料性质,1,1,-1,1,0,-1,-1
单元材料性质,2,2,-1,0.2,0,-1,-1
单元材料性质,3,3,-1,0.2,0,-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
结点支承,6,1,0,0
结点支承,1,2,-90,0,0
单元材料性质,1,1,-1,1,0,-1,-1
单元材料性质,2,2,-1,1,0,-1,-1
单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1
实验五、超静定结构的内力与变形计算
1.实验任务
(1)图示超静定刚架,两杆长相等 ,刚度参数为:AC杆 ;BC杆 。现A支座竖直向下沉降 ,水平向右移动 ,试求其变形图和弯矩图。
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,4
结点,3,4,4
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,0
影响线参数,-2,2,2/3,3
影响线参数,-2,2,2/3,2
End
心得体会:此次影响线的求解过程让我再次看到了利用求解器解决复杂杆件影响线作图的便捷之处,而且操作简单明了。结果准确漂亮,但值得注意的地方就是影响线参数的输入必须要准确合理,这样才能得到确切的实验结果!
实验四、力法的辅助计算
1.实验任务
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
结点荷载,6,1,1,180
观览器:
=1076.03658, =-215.208220
由 求得基本未知力 =5。
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,6
结点,3,0,12
结点,4,9,12
结点,5,9,6
结点,6,9,0
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
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
(1)求解图中的二次超静定刚架。取结点3水平反力为基本未知力,各杆长相等 ,刚度参数如下
杆件(1);
杆件(2);
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,4
结点,3,4,4
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
结点支承,1,6,0,0,0,0
结点支承,3,1,0,0
单元荷载,2,3,24,0,1,90
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,-2,2,1/2,3
End
(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。
结点,5,9,6
结点,6,9,0
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
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
结点支承,6,1,0,0
结点支承,1,2,-90,0,0
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,5
结点,3,0,10
结点,4,0,15
结点,5,5,15
结点,6,10,15
结点,7,15,15
结点,8,15,10
结点,9,15,5
结点,10,15,0
结点,11,10,10
结点,12,10,5
结点,13,10,0
结点,14,5,10
结点,15,5,5
结点,16,5,0
单元,3,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
结点支承,5,1,0,0
结点支承,1,2,-90,0,0
单元材料性质,1,1,-1,1,0,-1,-1
单元材料性质,2,2,-1,0.2,0,-1,-1
单元材料性质,3,3,-1,0.2,0,-1,-1
单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1
2 3.15171316 3.37911130 -9.65126339 3.15171316 3.37911130 7.24429310
3 1.07039005 0.04253666 1.28174373 1.07039005 0.04253666 1.49442702
4 0.04253666 -1.07039005 1.49442702 0.04253666 -1.07039005 -3.85752321
单元材料性质,5,5,-1,1,0,-1,-1
单元材料性质,3,3,-1,2,0,-1,-1
单元材料性质,6,6,-1,2,0,-1,-1
结点荷载,6,1,5,180
结点荷载,3,1,10,0
观览器:
剪力图:
弯矩图:
心得体会:这次实验让我看到了力法求解的正确性与合理性以及在手算解题中的重要地位,此方法对于静定和超静定结构均适用。通过这次实验操作让我更加的熟悉了力法方程的使用以及在求解中的形式,值得注意的地方就是在刚架的材料性质的输入时要注意抗拉刚度EA一般是无穷大!
结点荷载,5,1,12.11,180
单元荷载,2,3,10,0,1,90,1
观览器:
剪力图:
弯矩图:
当s=1时,
剪力图:
弯矩图:
当s=5时,
剪力图:
弯矩图:
(3)自选题:在教材中或其它参考书中自选一个力法计算的例题或习题,上机进行求解。
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,6
结点,3,0,12
结点,4,9,12
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
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,7,1,1,1,1,1,1
单元,7,8,1,1,1,1,1,1
单元,8,9,1,1,1,1,1,1
单元,9,10,1,1,1,1,1,1
单元材料性质,4,4,-1,1,0,-1,-1
观览器:
=19921.8336, =-1644.84913
由 求得基本未知力 =12.11。
编辑器:
结点,1,0,0
结点,2,0,4
结点,3,6,6
结点,4,12,4
结点,5,12,0
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
1 4.26305588 -3.05083676 -25.7724962 4.26305588 -3.05083676 -41.0266800
结点支承,3,2,0,0,0
结点支承,1,6,0,0.01,-0.01,0
单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,0,-1
单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,0,-1
观览器:
弯矩图:
变形图:
(2)图示框架底层左边第一间起火,温度上升了 ℃。用求解器计算温度改变引起的最大弯矩值。各杆截面高 。
8 -2.28539281 -0.28836896 0.61981095 -2.28539281 -0.28836896 -0.82203383
5 -0.42801904 2.27369605 -5.58661676 -0.42801904 2.27369605 5.78186347
6 -1.00294570 -1.31228518 4.06964969 -1.00294570 -1.31228518 -2.49177619
7 -1.31228518 1.00294570 -2.49177619 -1.31228518 1.00294570 2.52295232