结构力学电算程序
2002级土木结构力学(下)试题-补考
结构力学（下）补考试卷（土木工程2002级）考试 时间： 2小时一、 填空，选择题 (共20分，每题5分)1、图示结构的原始刚度矩阵的最大带宽为：____________________。
2、用矩阵位移法计算图示结构，不忽略轴向变形，引入支承条件后的缩减总刚为：______________阶。
3、图示结构(不计干件质量)动力自由度次数为_____________。
4、单自由度体系在简谐荷载作用下如果频率比大于 1，则要减小振动幅值 需采取措施___________。
A 增加刚度，减少质量；B 增加刚度，增加质量；C 减少刚度，减少质量；D 减少刚度，增加质量；二、计算题（共65分）1、图示结构用矩阵位移法求解时（P ql =，2m ql =，P 作用在各杆中点），(22分) ①、结构的原始刚度矩阵阶数为多少？②、求结点3和结点5的综合结点荷载列阵3{}P 和5{}P 。
③、以单刚子块形式写出结构原始刚度中的子块[K 14]，[K 35]和[K 55]。
2、求图示结构的自振频率。
各杆EI 均为无穷大，弹性支座刚度系数为k 。
（12分）3、求图示结构的自振频率和主振型，并作出振型图，各杆 EI =常数，不计阻尼和刚架的自重。
（16分）两自由度结构自由振动振幅方程为： 2111112222211122221()01()0m A m A m A m A δδωδδω⎧-+=⎪⎨+-=⎪⎩4、图示结构，不计阻尼影响， 0()sin p F t F t θ= ，θ=解决下列问题：（15分） ① 求自振频率ω ；② 求动力放大系数μD ③ 求质点m 的最大位移。
三、根据电算结果作图（共15分）某超静定刚架结构，结构离散情况如下图所示，已利用PF程序求出计算结果，根据计算结果作出其剪力图。
（各单元始端i<末端j；E，I取为常数1，A取为13e）电算结果：The Results of CalculationThe Terminal Forcesmember N(st) Q(st) M(st) N(en) Q(en) M(en)1 -13.214 11.041 15.795 13.214 -1.041 8.3712 -1.041 -13.214 -8.371 1.041 -6.786 -4.4833 -6.786 -1.041 -5.517 6.786 1.041 1.351( NA= 51 )( NW= 250 )。
结构力学纸结构电算书
辽宁工程技术大学结构力学综合训练纸结构计算书教学单位专业班级组员指导教师1、设计说明 (3)1.1设计题目与要求 (3)1.2方案构思 (3)1.3结构体系 (4)2、计算设计 (5)2.1材料力学性质参数 (5)2.2、计算简图 (5)2.3、静力分析 (5)2.4、动力分析 (7)3、结构 (8)4、几何信息 (10)5、荷载信息 (19)5.1、(恒、活、风)节点、单元荷载信息 (19)6、总结 (20)6.1结构设计优缺点分析 (20)6.2心得体会 (20)1、设计说明1.1设计题目与要求设计题目：多层结构模型设计与制作设计要求：根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和制作方便程度方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的白卡纸材料，乳胶作为粘结剂，精心设计制作了该大跨结构模型。
本次多层结构模型为了满足建筑使用要求建筑使用要求：楼面层满足基本的建筑使用要求，应具有足够的承载刚度，楼面层配重放置于楼面几何中心处。
理论方案应包括：设计说明书、方案图和计算书。
设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明；方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图；计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。
在决赛整个加载过程中，尽量避免出现以下情况：(1)模型任何构件出现明显失稳或连接破坏;(2)配重或撞击板脱落;(3)测点位移大于80mm或者测点脱离预先黏贴纸靶(50mm×50mm);(4)测试完成后，测点1或2处结构残余变形大于35mm。
1.2方案构思根据训练任务书和结构设计规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和制作方便程度方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的白卡纸材料，乳胶作为粘结剂，在模型内部，楼层之间（底部吊脚层除外）不能设置任何妨碍房屋使用功能（指建筑使用空间要求）的构件。
建筑结构——多层框架结构习题【精选文档】
第十二章 多层框架结构一、填空题：1、常用的多、高层建筑结构体系 、 、 、 、几种类型.2、框架结构是由 、 组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系.3、框架的结构按施工方法的不同，可分为 、 、 三种类型。
4、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定。
对于现浇整体式框架梁，中框架梁 ；边框架梁 .5、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定：对于装配整体式框架梁，中框架梁 ；边框架梁 。
6、框架梁、柱的线刚度计算公式分别为： 、 。
7、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有： 、 、 .8、弯矩二次分配法的三大要素是： 、 、 .9、多层框架在水平荷载作用下内力的计算方法有 、 两种.10、框架结构在水平荷载作用下，其侧移由 、 两部分变形组成。
二、判断题：1、框架结构中，梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定（ ）。
2、框架结构布置原则中，尽可能增加开间、进深的类型，以使结构布置更趋于灵活机动合理。
（ ）3、弯矩二次分配法适用于层数较少竖向对称荷载作用的情况（ ）。
4、弯矩二次分配法，各杆件的传递系数为31（ ）。
5、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时，要对线刚度和弯矩传递系数进行调整如下：将各柱乘调整系数0.9折减系数；弯矩传递系数改取为1/3。
( ）。
6、分层法适用于节点梁柱线刚度比大于或等于4，结构与竖向荷载沿高度分布比较均匀的多层、高层框架的内力计算.( ).7、一般多层框架房屋，其侧移主要是由梁、柱弯曲变形所引起的。
柱的轴向变形所引起的侧移值甚微，可忽略不计。
因此,多层框的侧移只需考虑梁、柱的弯曲变形，可用D 值法计算.（ )三、选择题:1、地震区的承重框架布置方式宜采用（ ）框架。
A 纵向承重B 横向承重和纵横向承重C 横向承重D 纵横向承重2、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定。
对于现浇整体式框架梁，中框架梁、边框架梁的截面惯性矩应为（ )。
结构力学电算实习布置介绍
任务五：写总结，交报告
对整个电算实习过程进行总结，编写实习
报告一份。
基本要求：独立写电算实习的体会、收获、建 议、感想；用A4纸，最少写一页；机写打印或 手写都可以。
《结构力学电算实习报告》装订要求
1、实习报告统一封皮（将班级、姓名按所给空填写完整、打印）
2、《结构力学电算实习》任务书（整洁、完整，打印附上即可）
土木工程（建筑工程方向） 2010 级
结构力学 电算实习
指导教师：武胜、李国东、徐嫚
公共邮箱名： jglxds2010@ 密码： 2010jglxds
1《实习报告》统一格式（1班） 2《实习报告》统一格式（2班） 3《实习报告》统一格式（3班） 4 VB源程序文件 （缺少三个子 程序，需同学自己填充、调试） 5 VB源程序文件说明（.doc 供同学阅读、熟悉、编程使用） 6 VB中文简体安装程序
pf(0 to npf，1 to 4) ——由全部npf个非结点荷载的四种数据 组成（荷载数值、位置参数、作用杆码、荷载类型码）。 当npf=0时，可将第0行的四个元素设为0。 当npf>0时， pf(I，1)——第i号非结点荷载的数值 pf(I，2)——第i号非结点荷载的位置参数 集中荷载为荷载作用点到杆件始端距离 均布荷载为荷载长度（荷载起点规定与杆件始端 重合） pf(I，3)——第i号非结点荷载所在杆件编码。 pf(I，4)——第i号非结点荷载的类型码。 类型码1——均布荷载 类型码2——垂直集中荷载 类型码3——平行集中荷载
平面刚架电算程序数据符号说明
1. 结构基本参数
ne——单元数 nj——结点数
nz——支承数
npj——结点荷载数 npf——非结点荷载数
以编程为主的《桥梁结构电算》教学思考
以编程为主的《桥梁结构电算》教学思考【摘要】论文讨论了以编程为主的《桥梁结构电算》教学模式优点和缺点，从教和学两种不同的角度去阐述了以编程为主的《桥梁结构电算》教学的利与弊。
根据作者多年的教学经验，作者认为以编程为主的《桥梁结构电算》教学属于精英教育模式，不应该完全丢弃。
【关键词】桥梁结构电算；编程为主；编程能力；综合能力《桥梁结构电算》是土木工程专业的核心专业课程，这门课的教学难度非常大，参考教材量大，不仅需要非常宽广的专业知识，还必须具备深厚的计算机基础。
在90年代的《桥梁结构电算》教材中，以编程为主，而在近年的新版教材中，教学内容则逐步转变为以软件应用为主。
论文是根据作者多年的《桥梁结构电算》教学实践，从教与学的优点和缺点两个方面谈谈以编程为主的《桥梁结构电算》教学思考。
1、教学缺点1）程序调试难度大以程序编制为主的《桥梁结构电算》教学难度非常大，要求从事教学的老师具备深厚的编程基础，编程是一门艺术，也是一门学问，编程的过程涉及代码编写、代码调试以及代码优化。
没有深厚的编程基础，代码调试是无法过关的，特别是在上机操作中，很多代码是学生自己编写的，如果里边出现了错误老师需要现场帮助学生调试程序，没有扎实的编程基础，老师很可能花很长时间都无法发现错误，导致学生怀疑老师能力水平，教学效果也会大打折扣。
2）程序优化算法复杂众所周知，不同的人编程思路不同，编制的代码也不一样，程序代码的好坏是以程序运行效率来评判的，这就涉及到程序代码的优化，优化的代码占用计算机资源少，运行效率高，但是算法也相对复杂，不是每个模块都能够有良好的优化算法。
从实际教学上讲，一般只要求学生能够编制出程序即可，对算法并没有过多的要求，也即是说不要求学生对代码进行高水平的优化，从一定程度上降低了学习的难度。
3）需求学时多程序教学是非常费时的，特别是现在的学生编程基础薄弱，并且在教学学时削减的大环境下，将《桥梁结构电算》的程序讲透是很难的，如果要保证80%的学生都能够理解，教学时间可能更长，少量的教学时间根本无法胜任。
电算报告 (2)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y结构力学电算报告院系：土木工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学一任务要求在读懂连续梁内力计算程序的基础上，完成如下任务：1．增加荷载类型（原来程序中只有集中力和均布力）。
2．计算指定截面的弯矩和剪力。
3．计算指定截面的弯矩影响线。
4．计算指定截面的剪力影响线。
5．计算指定支座的反力影响线。
二程序功能本程序可计算均布力、集中力、均布弯矩、集中弯矩、线性三角形荷载作用下连续梁的截面内力及影响线。
三使用说明程序运行操作步骤：按提示输入杆件与荷载的各类数据。
支承类型(1:两铰2:左刚右铰3:左铰右刚4:两刚) 节点荷载个数,非节点荷个数,弹性模量, 非结点荷载值，距离，单元号，荷载类型号(1:均布力2：集中力3：集中弯矩4：均布弯矩)，即可输出对应单元杆端力。
输入所求截面所在单元及位置，即可输出截面剪力与弯矩，并可绘制剪力与弯矩图。
程序计算过程为：初值的输入，形成总荷载矩阵，集成整体刚度矩阵，支承条件处理，方程求解--求位移输出位移，计算杆端内力，计算指定截面的剪力和弯矩，计算指定截面的剪力和弯矩影响线。
首先是初值的输入，本程序需要将所有要输入的数据依次按单元数、支承类型、节点荷载、非节点荷载、弹性模量、各单元杆长惯性矩、结点荷载大小、对应未知数序号、非结点荷载荷载大小、距离、单元号、荷载类型号、内力计算的指定截面单元号、距杆端距离、影响线指定截面单元号、距杆端距离顺序将数据被输出。
另外，在输入内力计算的指定截面单元号、距离后输入0,0表示结束，在输入影响线指定截面单元号、距杆端距离完成后也一样。
支撑类型有四种：1代表两端铰支；2代表左端固定，右端铰支；3代表右端固定，左端铰支；4代表两端固定。
非荷载类型有三种：1为均布荷载，均布荷载的分布长度；2为集中力；3为集中力偶。
方向规定：外集中力/分布力方向向上为正，剪力为绕截面顺时针方向为正，弯矩逆时针方向为正，转角位移逆时针方向为正。
《水利水电工程设计计算程序集》.
《水利水电工程设计计算程序集》适用于新规范新疆水利厅张校正《程序集》3.0版的发行通知中说，‘视窗版不但进一步订正了老版的缺陷，对绝大多数程序按照新规范的要求，进行了修改。
’现在有一种说法，说《程序集》是老规范，已经过时，不能再用，这是一种不负责任的说法。
下面具体说明情况，以正视听，做到正确理解规范，正确理解《程序集》，正确处理设计计算工作。
关于水工结构计算一、新老规范简况新的《水工混凝土结构设计规范》仅是水利行业推荐性标准，并且从来没有宣布旧的《水工钢筋混凝土结构设计规范》作废或者必须被替代，而是仍可继续执行。
所以《程序集》中的一些程序，依照旧的《水工钢筋混凝土结构设计规范》编制仍然是合法的。
二、新的《水工隧洞设计规范 SL279-2002》没有按照结构可靠度编制，而且重新选用旧的《水工钢筋混凝土结构设计规范 SDJ 20-78》，这就使得在水工隧洞设计中，使用新的《水工混凝土结构设计规范》反而成为不合法。
下面摘录有关条文，说明这个情况。
《水工隧洞设计规范 SL279-2002》有关条文摘录：6.2.7 ……抗震强度和稳定性验算应按SL203-1997《水工建筑物抗震设计规范》规定执行6.3.2 混凝土和钢筋混凝土衬砌，应根据需要提出混凝土的强度、抗渗、抗冻、抗磨和抗侵蚀等要求，其强度标号不应低于R150，…..6.3.3混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度计算仍按SDJ20-78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》的规定执行。
《水工隧洞设计规范 SL279-2002》条文说明摘录：6.3.3 本规范未按结构可靠度进行编制，即混凝土和钢筋混凝土结构设计仍执行SDJ20-78，结构强度设计中涉及的控制标准均按该规范取值。
三、新旧抗震规范中，结构计算的拟静力法，所选参数（地震设防烈度、地震加速度、影响系数等）没有改变。
所以说，水工结构计算程序中的抗震部分是符合新规范的。
四、《水利水电工程设计计算程序集》的G-17A是按照新的《水工混凝土结构设计规范SL/T 191-96》编制，它可以应用到《程序集》的所有结构计算中。
浅谈结构分析的计算机方法的教学
学生在 计算 在参考有关结 构分 析 的计 算机 方 法 等 相 关教 材 的基 础 而且也要配合使用 者的专业知识才能 发挥最 大作用 ， １ Ｊ 中应该多思考 、 多分析 ， 并增强力学 基础 。另外 ， 高学生处理 实 提 上， 该课程使用 了 自编 的教材 ， 材 内容体 现 了结构 分析 的计 算 教 网架计 算 等 ， 机方法这门课程 的 两个 目的 ： ） １ 引导 读 者学 会 使 用结 构 分析 程 际工程 的能力 。部 分 习题 涉及 到多层 框架 的计 算 、 学生 通过 计算 这类结 构 ， 能初 步 序 ；） ２ 引导学生 了解结 构分析程 序的原理 。对 于使用 结构分 析程 这些 计算 与实际情 况较 为接 近 ， 让学 生明 白做工 程设 计需 要耐 心和 细心 ， 到每一 步 做 序这一环节 ， 主张一开始就学 习 自动化程 度高 的 Ｃ Ｄ软件 ， 不 Ａ 这 接触工程 ， 都要准确无误 ， 这样才能得 到理想 的效果 。 对培养结构工 程师 的力 学 分析 能 力 和工 程 设计 能 力没 有 好处 。
的一些 体会 ， 对结构 分析 的计 算机 方法 的课 堂教 学方 式 、 方法 以 架进行 变形协调校 核。完成 这些 工 作需要 较强 的力 学分 析能力
及教师 自身素质 的培养等方 面进行 了探讨 。
和正确 的力学 概念 。所 以 ， 学生 在学 习使用 结构 电算 程序 时 ， 还
程序设计课 ， 研究 对象是如何用程序 的方法 实现结构 分析 。现代 错 误 的 原 因可 能是 多 方 面 的 ， 前 所 述 ， 能 是 简 图描 述错 误 ， 如 可 可 建筑结构设计大部分采用计算机 软件 ， 习该 门课程 为土木 工程 能是荷 载错误 ， 学 也不 排 除程序 有错 误 ， 但这 些错 误 只有靠对 结构 专业 的学生进一步应用 Ｐ Ｐ Ｓ Ｐ ０ ０等大 型结构分 析软件 进 受力 的分 析才 能发 现。除上 述宏 观判断外 ， 有微 观判断 ， Ｋ Ｍ，Ａ ２ ０ 还 即对 行 分析打下了 良好基础 。在原有 经验 的基础上 ， 结合 自身教学 中 电算 结果 的内力 图进行节点 力的平衡校 核 ， 结构局部 的封 闭刚 对
《结构力学》实验课程——结构数值仿真-实验指导书(全套完整版)
《结构力学》实验课程结构数值仿真实验实验教学指导书土木工程学院结构实验中心《结构力学》结构仿真实验指导书1.实验内容对《结构力学》课程中静定结构、超静定结构的内力、位移计算和结构影响线的基础上，采用结构数值的计算方法，通过计算软件完成同一结构的仿真分析，并将两种计算结果进行对比，找到数值分析方法和《结构力学》基本求解方法的差异，并对电算原理进行初探性学习。
2.实验目的1）锻炼学生计算分析能力，激发学生的学习兴趣；2）通过仿真试验可拓展专业课的教学空间,激发学生学习兴趣,增加教与学的互动性,使学生更多地了解复杂结构的试验过程,从而更深刻地理解所学《结构力学》课程内容。
3）通过数值仿真计算和《结构力学》中解析法(力法、位移法等)，验证所学结构力学方法的正确性；4）对电算原理及有限元理论有初步认识，并开始初探性学习；3.实验要求计算机，安装有MIDAS/civil等有限元计算软件。
预习指导书和数值计算仿真过程录像。
二、实验指导内容每个学生必须掌握的主要内容有：1、连续梁结构仿真分析；2、桁架结构仿真分析；3、框架结构仿真分析；4、影响线及内力包络图分析。
三、实验报告要求1、每人一个题目，完成结构的《结构力学》的手算计算，手算计算需要详细，要求手写在实验报告之中；2、在完成上述手算工作后，进行结构数值仿真计算，描述重要操作过程；3、结构数值仿真计算结果打印在实验报告之中；4、将结构数值仿真计算结果与《结构力学》手算结果进行对照，误差分析；初级课程: 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）时的反力、位移、内力。
3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定图 1.1 分析模型➢材料钢材: Grade3➢截面数值 : 箱形截面 400×200×12 mm➢荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。
中南大学结构力学矩阵位移电算习题报告
中南大学结构力学矩阵位移法电算习题报告班级土木****姓名***学号1208******指导老师***日期：2013.10.09——2013.10.16（一）矩阵位移法——刚架1．作图示刚架的F、S F、M图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽N0.4m，高0.4m，大跨梁截面宽0.4m，高0.9m，小跨梁截面宽0.4m，高0.6m，各杆E=3.0×104 MPa。
10分解：（1）对杆件和结点编号，选定整体坐标系，如图所示。
（2）输入数据文件********************************** 矩阵位移法——刚架** ** by zhoulei 2013.10.09 **********************************30E6 18 15 12 11 2 16E-2 213E-52 3 16E-2 213E-53 4 16E-2 213E-5 5 6 16E-2 213E-57 8 16E-2 213E-58 9 16E-2 213E-59 10 16E-2 213E-511 12 16E-2 213E-512 13 16E-2 213E-513 14 16E-2 213E-5 4 15 36E-2 243E-4 15 10 36E-2 243E-4 3 9 36E-2 243E-4 2 6 24E-2 72E-46 8 24E-2 72E-410 14 24E-2 72E-4 9 13 24E-2 72E-4 8 12 24E-2 72E-4 0 00 4.50 7.70 10.93.8 03.84.57.6 07.6 4.57.6 7.77.6 10.911.4 011.4 4.511.4 7.711.4 10.93.8 10.911 012 013 051 052 053 071 072 073 0111 0112 0113 034 100 0 014 0 0 -1515 0 0 -1581 3 20 4.513 4 -45 7.613 2 -26 3.814 4 -5 3.815 4 -5 3.817 4 -45 3.818 4 -5 3.818 2 -26 2.7（3）输出结果数据文件********************************** 矩阵位移法——刚架** ** by zhoulei 2013.10.09 **********************************The Input DataThe General InformationE NM NJ NS NLC3.000E+07 18 15 12 1The Information of Membersmember start end A I1 12 1.600000E-01 2.130000E-032 23 1.600000E-01 2.130000E-033 34 1.600000E-01 2.130000E-034 5 6 1.600000E-01 2.130000E-035 7 8 1.600000E-01 2.130000E-036 8 9 1.600000E-01 2.130000E-037 9 10 1.600000E-01 2.130000E-038 11 12 1.600000E-01 2.130000E-039 12 13 1.600000E-01 2.130000E-0310 13 14 1.600000E-01 2.130000E-0311 4 15 3.600000E-01 2.430000E-0212 15 10 3.600000E-01 2.430000E-0213 3 9 3.600000E-01 2.430000E-0214 2 6 2.400000E-01 7.200000E-0315 6 8 2.400000E-01 7.200000E-0316 10 14 2.400000E-01 7.200000E-0317 9 13 2.400000E-01 7.200000E-0318 8 12 2.400000E-01 7.200000E-03The Joint Coordinatesjoint X Y1 .000000 .0000002 .000000 4.5000003 .000000 7.7000004 .000000 10.9000005 3.800000 .0000006 3.800000 4.5000007 7.600000 .0000008 7.600000 4.5000009 7.600000 7.70000010 7.600000 10.90000011 11.400000 .00000012 11.400000 4.50000013 11.400000 7.70000014 11.400000 10.90000015 3.800000 10.900000The Information of SupportsIS VS11 .00000012 .00000013 .00000051 .00000052 .00000053 .00000071 .00000072 .00000073 .000000111 .000000112 .000000113 .000000( NA= 441 )( NW= 1395 )Loading Case 1The Loadings at JointsNLJ= 3ILJ PX PY PM4 100.0000 .0000 .0000014 .0000 .0000 -15.0000015 .0000 .0000 -15.00000The Loadings at MembersNLM= 8ILM ITL PV DST1 3 20.0000 4.50000013 4 -45.0000 7.60000013 2 -26.0000 3.80000014 4 -5.0000 3.80000015 4 -5.0000 3.80000017 4 -45.0000 3.80000018 4 -5.0000 3.80000018 2 -26.0000 2.700000The Results of CalculationThe Joint Displacementsjoint u v phi1 3.548624E-21 -1.090850E-20 -8.379649E-212 4.843385E-03 -1.022672E-04 -2.783425E-043 7.179477E-03 -1.923974E-04 -8.636867E-044 9.295066E-03 -1.850225E-04 -9.802982E-055 3.913468E-21 -3.245945E-21 -8.919781E-216 4.832080E-03 -3.043073E-05 -8.061809E-057 3.534990E-21 -2.725933E-20 -8.357965E-218 4.841428E-03 -2.555562E-04 -2.846735E-049 7.178357E-03 -4.432951E-04 2.992634E-0410 9.234195E-03 -4.304060E-04 -7.353304E-0511 3.502918E-21 -2.078623E-20 -8.309133E-2112 4.840284E-03 -1.948709E-04 -3.011046E-0413 7.176816E-03 -2.763351E-04 -2.815870E-0414 9.218392E-03 -2.965992E-04 -1.947147E-0415 9.264630E-03 -3.309862E-04 -1.531391E-05The Terminal Forcesmember N(st) Q(st) M(st) N(en) Q(en) M(en)1 109.085 80.486 117.546 -109.085 9.514 42.1422 135.195 11.907 30.740 -135.195 -11.907 7.3633 -11.062 13.499 6.309 11.062 -13.499 36.8874 32.459 39.135 89.198 -32.459 -39.135 86.9085 272.593 35.350 83.580 -272.593 -35.350 75.4956 281.608 55.232 76.711 -281.608 -55.232 100.0327 -19.334 56.560 97.940 19.334 -56.560 83.0528 207.862 35.029 83.091 -207.862 -35.029 74.5409 122.196 32.860 52.186 -122.196 -32.860 52.96610 30.396 29.941 46.171 -30.396 -29.941 49.64111 86.501 -11.062 -36.887 -86.501 11.062 -5.15012 86.501 -11.062 -9.850 -86.501 11.062 -32.18813 1.591 146.258 -13.672 -1.591 221.742 -273.16914 21.421 -26.110 -72.882 -21.421 45.110 -62.43715 -17.714 -12.651 -24.471 17.714 31.651 -59.70216 29.941 -30.396 -50.864 -29.941 30.396 -64.64117 2.919 79.200 75.196 -2.919 91.800 -99.13718 2.169 -40.666 -92.504 -2.169 85.666 -126.726( NA= 441 )( NW= 1427 )（4）绘制内力图（二）矩阵位移法——桁架2、计算图示桁架各杆的轴力。
结构力学电算实训心得
结构力学电算实训心得：当我们面临一个复杂的结构力学问题时，仅仅依靠传统的计算和分析方法往往无法快速、准确地得出结论。
在科技日新月异的今天，计算机技术已经渗透到各个领域，结构力学也不例外。
通过结构力学电算实训，我深刻体会到了计算机技术在解决实际问题中的巨大优势。
在实训过程中，我们首先学习了结构力学的基本原理和计算方法。
这些基础知识是进行电算的前提。
随后，我们接触到了专业的结构力学分析软件。
通过老师的讲解和演示，我逐渐掌握了如何使用软件进行建模、分析和优化。
在学习过程中，我深切感受到了计算机技术的便捷和高效。
在传统的计算方法中，我们需要手动计算各种复杂的数据和公式，而现在只需输入参数，软件便能迅速给出结果。
此外，软件还能够通过图形直观地展示结构的受力分布和变形情况，大大简化了分析过程。
当然，学习过程中也并非一帆风顺。
一开始，我在建模和参数设置上遇到了许多困难，有时甚至一个小小的设置错误就会导致分析结果出现偏差。
但通过不断实践和总结，我逐渐克服了这些困难，对软件操作也愈发熟练。
通过这次实训，我深刻体会到了结构力学电算的重要性。
在现代工程中，计算机已经成为不可或缺的工具。
它不仅提高了工作效率，还使得复杂问题的分析变得简单可行。
我相信，随着计算机技术的不断发展，结构力学电算将在未来发挥更加重要的作用。
在今后的学习和工作中，我将继续关注结构力学电算的新技术和新方法，努力提高自己的专业素养。
同时，我也希望能够将所学知识运用到实际项目中，为工程实践贡献自己的力量。
此次结构力学电算实训对我来说是一次宝贵的经历。
我从中不仅学到了专业知识，还锻炼了自己的实践能力。
在未来的日子里，我将珍惜这次经历，努力成为一名优秀的结构工程师。
三款弹性层状体系理论电算程序应用技术评析
总第３２１期交 通 科 技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２１ ２０２３第６期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６Ｄｅｃ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０６．０１５收稿日期：２０２３ ０５ ２３第一作者：李政贤（２０００－），男，硕士生。
通信作者：蒋鑫（１９７６－），男，博士，教授。
三款弹性层状体系理论电算程序应用技术评析李政贤１，２，３ 蒋 鑫１，２，３ 沙马伍呷１，２，３ 向嫣然１，２，３ 张 免１，２，３（１．西南交通大学土木工程学院 成都 ６１００３１；２．西南交通大学道路工程四川省重点实验室 成都 ６１００３１；３．西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 成都 ６１００３１）摘 要 基于弹性层状体系理论开发的沥青路面结构电算程序数量众多、应用广泛、各具特色。
文中选取ＥＬＳＹＭ５、ＷＥＳＬＥＡ和ＥＶＥＲＳＴＲＥＳＳ这３款具有代表性的电算程序，从结构层、荷载、计算点等方面出发，讨论它们在计算轮载作用下层状沥青路面结构附加应力时应用技术层面的差异；通过一具体算例，经与解析解对比，提出并验证适用于这３款程序的一种结构层划分方式，进而阐述ＷＥＳＬＥＡ和ＥＶＥＲＳＴＲＥＳＳ程序应用上存在的缺陷，帮助使用者合理选择电算程序，并解决其在应用这２款程序时可能的困扰。
关键词 弹性层状体系理论 电算程序 沥青路面 力学响应中图分类号 Ｕ４１２．６ Ｕ４１６．２１７ 沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因而得到了广泛的应用［１］。
目前可应用于沥青路面结构力学分析的主要方法包括弹性层状体系理论、有限单元法（含轴对称有限元法、三维有限元法）、连续有限层法等［２］，这些方法各有特点。
在这些方法中，基于沥青路面各结构层水平层状分布之显著特征，弹性层状体系理论无疑是其中最为成熟、已被广泛采纳的经典理论。
桥梁结构电算--第1讲
桥梁结构电算桥梁结构计算的特点结构形式多样大型桥梁超静定次数高荷载形式复杂最终受力状态与施工方法和施工过程有关结构力学的研究内容研究结构的组成和合理形式,确定合理的计算简图研究结构内力和变形的计算方法研究结构的稳定性和动力效应结构分析的基本特点运用计算机和有限元方法进行结构内力、位移、稳定性和动力特性的研究。
方法：有限元工具：计算机本课程的基本内容1 桥梁结构受力特征及分析方法；2 重力影响的计算方法；3 活载影响的计算方法；4 其它荷载影响的计算方法；5 软件BSAS的原理和使用方法。
第一部分基本原理和方法1 1 概概述本课程的性质、特点、基本内容（1）本课程性质、特点：本课程属于专业课，旨在把学过的计算机语言、程序设计、桥梁、力学等知识结构起来，用于桥梁结构分析。
特点是既强调基本概念，又重视实际操作，基本原理与软件使用结合（结合软件“桥梁结构分析系统BSAS”教学版的使用）。
本课程的性质、特点、基本内容（2）基本内容：基本原理部分：（a）桥梁结构受力特征及分析方法；（b）重力影响的计算方法；（c）活载影响的计算方法；（d）其它荷载影响的计算方法；（e）软件BSAS的原理和使用方法。
上机操作部分（约占60%课时）主要讲解和练习软件“桥梁结构分析系统BSAS forWindows”教学版的原理和使用方法。
本课程所要求的先修课程和知识1．算法语言和程序设计（C、C++、或Fortran）；2．材料力学、结构力学、结构设计原理； 3．桥梁结构工程；4．微机操作。
第一部分基本原理和方法2 结构分析的基本方法分析方法(1)解析法建立精确的数学－物理模型，通过数学方程求解。
是一种对于模型精确求解的方法。
(2)数值法基于解析法的一种近似分析方法，包括：有限元，有限差分法，有限体积法，边界元法等有限元分析的基本概念有限元属于力学分析中的数值法，起源于航空工程中的矩阵分析，它是把一个连续的介质(或构件)看成是由有限数目的单元组成的集合体，在各单元内假定具有一定的理想化的位移和应力分布模式，各单元间通过节点相连接，并藉以实现应力的传递，各单元之间的交接面要求位移协调，通过力的平衡条件，建立一套线性方程组，求解这些方程组，便可得到各单元和结点的位移、应力。
结构力学实验报告
《结构力学》实验报告学院名称资源与安全工程学院专业班级城地专业11级 02班学生学号学生姓名郑孙斌指导老师李江腾、樊玲2013年 1月 11日目录一、实验指导书 (1)二、实验任务书 (2)三、实验名称 (2)四、实验目的 (4)五、实验步聚 (4)（1）确定单榀刚架的计算单元 (5)（2）选取平面刚架的计算简图 (5)（3）荷载计算 (5)（4）上机操作 (7)（5）输出电算实验数据 (10)六、分析实验结果 (18)七、上机操作输出图 (19)一. 《结构力学实验》指导书（一）学时与学分：实验学时：6 ；实验学分：0.5（二）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（三）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。
（四）实验项目名称：结构力学电算方法。
（五）仪器设备：在计算机房进行实验，每人一台计算机，采用中国建筑科学研究院编制的《微机结构CAD系统软件PKPM系列》中的PK平面刚架计算软件进行实验。
（六）实验方式与基本要求：1、任课教师讲清实验的基本原理、方法及要求。
结构力学分层法计算书
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：土木工程姓名：学号：华中科技大学土木工程与力学学院2015年 11月22日一、任务1. 求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩以及水平荷载作用下的弯矩和各层的侧移。
2. 计算方法：（1）用近似法计算：水平荷载作用用反弯点法计算，竖向荷载作用采用分层法和二次力矩分配法计算。
（2）用电算（结构力学求解器）进行复算。
3. 就最大相对误差处，说明近似法产生误差的来源。
4. 将手算结果写成计算书形式。
5. 计算任务分配：每位同学一题。
二、计算简图及基本参数数据本次任务计算的结构简图如图1，基本数据如下。
杆件弹性模量：E ℎ=3.0×107kN/m 2 构件尺寸：L 1=4.8m, L 2=2.7m, H 1=4.8m, H 2=3.6m 底层柱(b ×h)= 500mm ×500mm 其他层柱(b ×h)= 450mm ×450mm 边梁(b ×h)=250mm ×450mm 中间梁(b ×h)=250mm ×450mm水平荷载和分层法、二次分配法标号如图2F P1=30kN F P2=15kN竖向荷载和反弯点算法的标号：如图3 g 1=21kN/m 2, g 2=17kN/m 2各杆件的线刚度： i =EI L,I =bℎ312边梁有：I 1=250×450312=1.90×109mm 4, i 1=E ℎ×I 1L =11865.234kN ∙m1A 1′D5 8 4 2′B 7 2 48 C37 DB26 A E I15 HE 5′ 4′ A ′ 7′ D ′ 8′ B ′E ′ GH H′G′9 FJ G K LOMN中间梁有：I2=250×450312=1.90×109mm4, i2=Eℎ×I2L2/2=42187.5kN∙m底层柱有：I4=500×500312=5.21×109mm4, i4=Eℎ×I4H1=32552.083kN∙m其他层柱有：I3=450×450312=3.42×109mm4分层法中： i3=Eℎ×I3H2×0.9=25628.906kN∙m二次分法和反弯点法中： i3=Eℎ×I3H2=28476.562kN∙m 三、用分层法计算竖向荷载作用下的弯矩（1）确定计算简图本结构可以分顶层，中间层和底层三个部分进行计算，再叠加即可（2）顶层弯矩的计算取出顶层如右图4（1），其半结构如图4（2）。
机械原理程序
机械原理程序
机械原理程序如下：
1. 引力计算程序：
输入物体的质量和重力加速度，计算并输出物体所受到的引力。
公式为：F = m * g，其中F为引力，m为物体质量，g为重力
加速度。
2. 简单机械计算程序：
输入施加在物体上的力和物体的移动距离，计算并输出所做的功。
公式为：W = F * d，其中W为做功，F为力，d为移动距离。
3. 杆的弯曲应变计算程序：
输入杆的长度、杨氏模量和施加在杆上的力，计算并输出杆的弯曲应变。
公式为：ε = F * L / (E * A)，其中ε为弯曲应变，F
为力，L为长度，E为杨氏模量，A为横截面积。
4. 滑动轴承润滑油计算程序：
输入滑动轴承的载荷和运转速度，计算并输出所需的润滑油体积。
根据轴承的类型和工作条件选择适当的润滑油，并根据经验公式计算润滑油体积。
5. 传动比计算程序：
输入两个齿轮的齿数，计算并输出传动比。
公式为：传动比 = 齿轮2的齿数 / 齿轮1的齿数。
6. 弹簧刚度计算程序：
输入弹簧的压缩或拉伸长度和施加的力，计算并输出弹簧的刚度。
公式为：刚度 = 施加的力 / 压缩或拉伸长度。
以上是一些常见的机械原理程序，用于计算和解决与机械原理相关的问题。
根据输入的参数和公式，程序能够准确地计算出所需的结果，方便工程师和技术人员在实际工作中的应用。
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KD(2,3)=-G2
KD(2,6)=-G2
KD(3,5)=G2
KD(5,6)=G2
KD(3,3)=2.D0*G1
KD(6,6)=2.D0*G1
KD(3,6)=G1
DO 20 I=1,5
I1=I+1
DO 30 J=I1,6
30 KD(J,I)=KD(I,J)
WRITE(*,165)
165 FORMAT(/7X,'NODE',10X,'U',14X,'V',11X,'CATA')
DO 170 I=1,NJ
DO 175 J=1,3
D(J)=0.D0
L=JN(J,I)
IF(L.EQ.0) GO TO 175
D(J)=P(L)
175 CONTINUE
20 CONTINUE
RETURN
END
SUBROUTINE CTM(SI,CO,T)
REAL*8 T(6,6),SI,CO
DO 10 I=1,6
DO 10 J=1,6
10 T(I,J)=0.D0
T(1,1)=CO
T(1,2)=SI
T(2,1)=-SI
T(2,2)=CO
L=PF(1,I)
IF(M.NE.L) GO TO 250
CALL EFX(I,NPF,BL,PF,F0)
DO 260 J=1,6
260 F(J)=F(J)+F0(J)
250 CONTINUE
270 WRITE(*,280) M,(F(I),I=1,6)
280 FORMAT(/1X,I10,3X,'N1=',F12.4,3X,'Q1=',F12.4,3X,'M1=',F12.4/14X,'N2=',F12.4,3X,'Q2=',F12.4,3X,'M2=',F12.4)
10 FORMAT(/6X,'NE=',I5,2X,'NJ=',I5,2X,'N=',I5,2X,'NW=',I5,2X,'NPJ=',I5,2X,'NPF=',I5)
20 FORMAT(/7X,'NODE',7X,'X',11X,'Y',12X,'XX',8X,'YY',8X,'ZZ'/(1X,I10,2F12.4,3I10))
F0(3)=Q*S*S*A
F0(6)=-Q*B*G
GOTO 100
30 S=B/BL
F0(2)=-6.D0*Q*C*S/BL
F0(5)=-F0(2)
F0(3)=Q*S*(2.D0-3.D0*S)
F0(6)=Q*C*(2.D0-3.D0*C)
GO TO 100
40 S=Q*A*0.25D0
DX=X(J2)-X(J1)
DY=Y(J2)-Y(J1)
BL=DSQRT(DX*DX+DY*DY)
SI=DY/BL
CO=DX/BL
RETURN
END
SUBROUTINE ESM(M,NE,BL,EA,EI,KD)
DIMENSION EA(NE),EI(NE)
REAL*8 KD(6,6),BL,S,G,G1,G2,G3
J=JC(K)
IF(J.EQ.0.OR.J.LT.I) GO TO 135
JJ=J-I+1
KB(I,JJ)=KB(I,JJ)+KE(L,K)
135 CONTINUE
130 CONTINUE
105 CONTINUE
N1=N-1
DO 140 K=1,N1
IM=K+NW-1
IF(N.LT.IM) IM=N
I1=K+1
DO 145 I=I1,IM
L=I-K+1
C=KB(K,L)/KB(K,1)
JM=NW-L+1
DO 150 J=1,JM
JJ=J+I-K
150 KB(I,J)=KB(I,J)-C*KB(K,JJ)
145 P(I)=P(I)-C*P(K)
IND=PF(2,I)
A=PF(3,I)
Q=PF(4,I)
C=A/BL
G=C*C
B=BL-A
DO 5 J=1,6
5 F0(J)=0.D0
GO TO (10,20,30,40,50,60,70),IND
10 S=Q*A*0.5D0
F0(2)=-S*(2.D0-2.D0*G+C*G)
WRITE(*,180) I,D(1),D(2),D(3)
180 FORMAT(1X,I10,3E15.6)
170 CONTINUE
WRITE(*,200)
200 FORMAT(/4X,'ELEMENT',13X,'N',17X,'Q',17X,'M')
DO 205 M=1,NE
CALL SCL(M,NE,NJ,BL,SI,CO,JE,X,Y)
DIMENSION JE(2,100),JN(3,100),JC(6),EA(100),EI(100),X(100),Y(100),PJ(2,50),PF(4,100)
REAL*8 KE(6,6),KD(6,6),T(6,6),P(300),KB(200,20),F(6),F0(6),D(6),BL,SI,CO,S,C
DO 85 J=1,6
L=JC(J)
IF(L.EQ.0) GO TO 85
P(L)=P(L)+F(J)
85 CONTINUE
70 CONTINUE
90 DO 95 I=1,N
DO 100 J=1,NW
100 KB(I,J)=0.D0
95 CONTINUE
DO 105 M=1,NE
G=EA(M)/BL
G1=2.D0*EI(M)/BL
G2=3.D0*G1/BL
G3=2.D0*G2/BL
DO 10 I=1,6
DO 10 J=1,6
10 KD(I,J)=0.D0
KD(1,1)=G
KD(1,4)=-G
KD(4,4)=G
KD(2,2)=G3
KD(5,5)=G3
IF(NPJ.NE.0) READ(5,*) ((PJ(I,J),I=1,2),J=1,NPJ)
IF(NPF.NE.0) READ(5,*) ((PF(I,J),I=1,4),J=1,NPF)
WRITE(*,10) NE,NJ,N,NW,NPJ,NPF
WRITE(*,20) (J,X(J),Y(J),(JN(I,J),I=1,3),J=1,NJ)
CALL EFX(I,NPF,BL,PF,F0)
CALL CTM(SI,CO,T)
CALL EJC(M,NE,NJ,JE,JN,JC)
DO 75 L=1,6
S=0.D0
DO 80 K=1,6
80 S=S-T(K,L)*F0(K)
F(L)=S
75 CONTINUE
WRITE(*,30) (J,(JE(I,J),I=1,2),EA(J),EI(J),J=1,NE)
IF(NPJ.NE.0) WRITE(*,40) ((PJ(I,J),I=1,2),J=1,NPJ)
IF(NPF.NE.0) WRITE(*,50) ((PF(I,J),I=1,4),J=1,NPF)
OPEN(5,FILE='FRAM2.DAT')
READ(5,*) NE,NJ,N,NW,NPJ,NPF
READ(5,*) (X(J),Y(J),(JN(I,J),I=1,3),J=1,NJ)
READ(5,*) ((JE(I,J),I=1,2),EA(J),EI(J),J=1,NE)
DO 220 I=1,6
F(I)=0.D0
DO 230 J=1,6
DO 240 K=1,6
240 F(I)=F(I)+KD(I,J)*T(J,K)*D(K)
230 CONTINUE
220 CONTINUE
IF(NPF.EQ.0) GO TO 270
DO 250 I=1,NPF
F0(5)=-S*G*(2.D0-C)
S=S*A/6.D0
F0(3)=S*(6.D0-8.D0*C+3.D0*G)
F0(6)=-S*C*(4.D0-3.D0*C)
GO TO 100
20 S=B/BL
F0(2)=-Q*S*S*(1.D0+2.D0*C)
F0(5)=-Q*G*(1.D0+2.D0*S)
10 JC(I+3)=JN(I,J2)
ETURN
END
SUBROUTINE SCL(M,NE,NJ,BL,SI,CO,JE,X,Y)
DIMENSION JE(2,NE),X(NJ),Y(NJ)
REAL*8 BL,SI,CO,DX,DY
J1=JE(1,M)
J2=JE(2,M)
F0(2)=-S*(2.D0-3.D0*G+1.6D0*G*C)
F0(5)=-S*G*(3.D0-1.6D0*C)