附录A-1 结构力学求解器使用说明

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结构力学求解器使用指南之欧阳美创编

结构力学求解器使用指南之欧阳美创编

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,DOF13,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,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=4.16X10KNM.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,AAA2N,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,2,3,1,0,1,90 N,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,4,1,1,1,1,1,0NGEN,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例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单位的荷载信息为NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,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,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=5X10 KNM .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,2,1,0,0ECHAR,1 2 1,5E+04 ELOAD,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,AAA8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0 N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0 N,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,8,16,10ELOAD,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 = 15X10kg/m柱子的抗弯刚度 EI =1X10kn.m设EA =TITLE,AAA9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,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+08,1E08 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 3X100.521X10 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,AAA10N,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,1,3,1,3,1,0,4.5NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3NLOAD,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,15,3,19.30,0,1,90 E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90 E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90 E,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,2,6,0,0,0,0NLOAD,7,1,53.79,90NSUPT,3,6,0,0,0,0NLOAD,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,13,1,44.08,90ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,90ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,14,1,50.86,90ECHAR,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+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04创作:欧阳美时间:2021.01.01 创作:欧阳美时间:2021.01.01。

结构力学求解器使用指南之欧阳文创编

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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,DOF13,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,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 KNM.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,AAA2N,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,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,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,1,1,4,5E,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例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单位的荷载信息为NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,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,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=5X10 KNM .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,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,1,6 N,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 =1X10kn.m设EA =TITLE,AAA9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,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+08,1E08 ECHAR,5,6,1,1,1.5E+04 FREQ,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 0.375X10 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,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,1,3,1,3,1,0,4.5NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3NLOAD,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,18,3,19.30,0,1,90 E,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,10,1,53.79,90NLOAD,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,8,1,71.97,90NLOAD,11,1,71.97,90ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,90ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,90ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,90ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,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时间:2021.03.12 创作:欧阳文时间:2021.03.12创作:欧阳文。

结构力学求解器教程

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。

附录A-1 结构力学求解器使用说明

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

结构力学求解器使用指南之欧阳德创编

结构力学求解器使用指南之欧阳德创编

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[,Lpos 1[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 KNM.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,AAA2N,1,0,0 NSUPT,1,2,90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0 N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1 N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,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,1,1,4,5E,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例5.求图示三铰刚架的内力.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例6.求图示刚架的内力.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=5X10 KNM .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,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,1,1 N,5,6,6 ECHAR,2,4,1,6 N,6,6,7 ECHAR,5,6,1,1 N,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,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,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,1,1E+08,1E08 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 0.350X10 1.459X10底边柱0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X100.639X10层中柱0.45X0.453X10 0.342X10 0.608X101.026X10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 0.567X100.958X10TITLE,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,5,6,1,1,1,1,1,1ELOAD,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,3,6,0,0,0,0NLOAD,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,13,1,44.08,90ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E +04 NLOAD,15,1,44.08,90ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E +04 NLOAD,14,1,50.86,90ECHAR,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+04 ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。

结构力学求解器用法

结构力学求解器用法

字体:使用该命令,可控制编辑器窗体中字符的字体、 字形、大小等字符格式。
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编辑器的“命令”菜单包括如下几项:问题定义、变量 定义、结点、单元、位移约束、荷载条件、材料性质、温度 改变、其它参数、尺寸线、文本、修改命令。
命令菜单中各个子菜单的作用是通过对话框选择的方式 来向当前文档中添写各种命令,以输入各种结构体系信息 (结点定义,单元定义,支座定义,荷载定义等)
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双击桌面上的SM Solver图标,再单击程序的封面,便 可使用求解器了。
五、V1.5版的新增功能
⒈ 安装 完善了安装程序,对于Win 95/98可以自动在桌面上安装 图标。 ⒉ 求解功能 组合结构:智能求解模式增添了平面“静定组合结构” 的求解,按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图需要的内力 、指定杆件的内力)以文本或图文形式给出解题步骤。 四精度求解:可选用四精度实型数(约28位)求解,结果 更精确、可更好地模拟无穷大刚度。辑器的“查看”菜单包括如下几项:整个文档、单个 问题、观览器、中文关键字、工具栏、状态栏、字体。
允许用户检查和更改编辑器窗口当前所处的状态。
整个文档:当整个文档被选中时,此命令名旁出现一个 选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示出 “整个文档”。此时活动文档窗中显示整个文档。
单个问题:当某一个问题被选中时,此命令名旁出现一 个选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示 出“问题:n”,n代表当前问题在整个文档中的序号。此时 活动文档窗中显示的只是当前的单个问题,而其它问题则被 隐藏起来。
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观览器:此菜单可以控制观览器窗口的显现和隐藏,具 体观览器的使用请参见下章“观览器使用介绍”。

结构力学求解器用法

结构力学求解器用法
④ 单元生成:单元的生成有两种方式,即单元定义和 单元生成;
⑤ 位移约束:提供结构的位移约束条件; ⑥ 荷载条件:提供结构的荷载状况; ⑦ 材料性质:输入单元的刚度值和极限弯矩值等;
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⑧ 温度改变:若单元有温度变化,输入温度荷载; ⑨ 其它参数:求解下列四种情况时需要。
自振频率:求解自由振动时需要; 临界荷载:求解弹性稳定时需要; 极限荷载:求解极限荷载时需要; 影响线: 求解影响线时需要。
兰州理工大学土木工程学院二零一四年十二月二十九日结构力学求解器smsolverwindows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课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
复制:复制所选正文并存到剪贴板上。
粘贴:把剪贴板内容插入在插入点处。
6
复原:取消上一次所做的编辑。 观览器:显示结构图观览器。 前一问题:显示文档中当前问题前面的一个问题。 下一问题:显示文档中当前问题后面的一个问题。
⒋ 观览器的常用按钮及相应功能 缩放比例选择框:通过选择不同的显示比例,
用户可将整个图形按比例地放大或缩小。缺省的缩放比例是 100%,此时整个图形刚好充满观览器。
一、版本区别
目前有两个版本:学生版和专业版。
学生版(V 2.0)解题规模有如下限制:几何组成、静力分 析、影响线、截面法等问题最多80个单元;自由振动、弹性 稳定和极限分析最多40个单元。专业版解题规模无此限制, 只受机器的内外存空间大小的限制。
2
二、程序功能
⒈ 自动求解功能 平面体系的几何组成分析,对于可变体系可静态或动画 显示机构模态; 平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算,并 绘制内力图和位移图; 平面结构的自由振动和弹性稳定分析,计算前若干阶频 率和屈曲荷载,并静态或动画显示各阶振型和失稳模态; 平面结构的极限分析,求解极限荷载,并可静态或动画 显示单向机构运动模态; 平面结构的影响线分析,并绘制影响线图。

结构力学求解器(使用指南设计)

结构力学求解器(使用指南设计)

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,(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态;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..运行环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间..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..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)..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..计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的 EA=3.12X10 KN, EI=4.16X10KN-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,2,3,1,0,1,90 N,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,,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,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0 N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0 N,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,14,3,19.30,0,1,90 E,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,-90 ECHAR,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,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90 ECHAR,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,-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。

结构力学求解器(使用指南)

结构力学求解器(使用指南)

结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SMSolverofWindows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.;能;能绘制结构的影响V1.5..运行环境Windows98/NT.8M内存.2M硬盘空间..装机与运行,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作.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.,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.Ngen---Nincr---N1、N12incr---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;: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,=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;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---支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---Stype---Sdir---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.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).Ltype---Ltype=1(-1),Ltype=2(-2),Lsize---Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0.: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=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:9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---FreqStart---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,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).1.双击桌面上的"2.键入数椐文件名(如3.将数椐文件存盘"文件点"4.再单击文件",在文件菜单中点5.见提示"?此命令将结束本次SMSolver!"点""或'确定",重新进入SMSolver;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";(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SMSolver的运行"或提示".计算例题例1求图示刚架的内力.各杆的EA=3.12X10KN,EI=4.16X10KN-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,2,6,0,0,0,0NLOAD,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,1,0,0NSUPT,1,2,-90,0,0E,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,3,1,1,1E,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)4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,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.:注(q)变换成沿杆轴线的均布荷载即q=qcos=10X6/40=例求图示刚架的内力.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,2,3,1,1,1,1,0,1NSUPT,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,1,3,30,0,1,90例求图示梁的内力和位移TITLE,AAA-7N,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,12-1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,908.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,1,0,0NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0NSUPT,2,6,0,0,0,0N,6,6,7ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10ECHAR,7,8,-1,1 N,8,16,10ELOAD,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=15X10kg/m柱子的抗弯刚度EI=1X10kn.m设EA=TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,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)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EAEI构件A=bXh(m)E(kn/m)I(m)(kn)(kn-m)底层梁其它层0.25X0.52.8X100.521X100.350X101.459X10底边柱0.4X0.43X100.213X100.480X100.639X10层中柱3X100.342X100.608X101.026X10柱其边柱0.4X0.42.8X100.213X100.448X100.596X10它层中柱2.8X100.342X100.567X100.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0水平荷载作用N,2,5.0,0NLOAD,4,1,8.05,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3ELOAD,14,3,19.30,0,1,90 E,4,5,1,1,1,1,1,1ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1ELOAD,16,3,19.30,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0NLOAD,10,1,53.79,-90 ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04NLOAD,6,1,53.79,-90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04NLOAD,9,1,53.79,-90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,8,1,71.97,-90 ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,14,1,50.86,-90ECHAR,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+06,14.59E+04。

结构力学求解器使用教学教程

结构力学求解器使用教学教程

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
⑤ 单元材料性质
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem,单元编码; SelemEnd, 单元杆端; Stype,单元杆端约束类型; Stype=1,x方向; Stype=2,y方向; Stype=3,转角方向; Stype=4,x方向、y方向和转角方向; Stype=5,斜向; Sdir,支座方向,仅当Stype=5时需输入; 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。

结构力学求解器使用说明书(连星耀)

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。

结构力学求解器上机指导

结构力学求解器上机指导

一.输入结构体系结点,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,1,2,1,1,0,1,1,1 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,5,7,1,1,1,1,1,1 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,6,6,0,0,0,0END1、定义节点点击,或者使用“命令”菜单下的“节点”:定义----预览---应用三个数字分别表示“结点数和坐标”2、定义单元点击,或者使用“命令”菜单下的“单元”定义----预览---应用此处的3点与2、4、5都有连接,所以在杆端的连接方式要分别注意57和67对应的7点可以是“57刚接刚接”“67刚接铰接”也可以是“57刚接铰接”“67刚接铰接”3、显示单元方向点击“显示”菜单下的“单元方向”4、定义节点支撑点击或者是“命令”菜单下的“位移约束”指导学生分析“支座方向”5、结束当前命令命令菜单---问题定义----结束当前问题----确定出现end二,几何组成此题注意1节点支撑的方向结点,1,0,0结点,2,0.4,0结点,3,0.6,0结点,4,1,0结点,5,0.2,0.5结点,6,0.8,0.5结点,7,0.35,0.3结点,8,0.65,0.3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,1,5,1,1,0,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,4,1,1,1,1,1,0单元,2,7,1,1,0,1,1,0单元,7,5,1,1,0,1,1,0单元,8,6,1,1,0,1,1,0单元,3,8,1,1,0,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,0结点支承,1,2,-90,0,0结点支承,4,1,0,0END1、几何组成的自动求解点击“求解菜单”----“几何组成”点击“静态显示”点击“动态显示”2、智能求解点击“求解菜单”----“几何构造”----“计算”学生分析:此结构怎样改成几何不变体系,是否可以在2点或者3点加一个支座三、静定结构计算(求弯矩图、轴力图、剪力图、支座反力)结点,1,0,0结点,5,8,0结点填充,1,5,3,2,1结点生成,1,4,2,4,1,0,-1.5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,2,6,1,1,0,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,1单元,8,4,1,1,1,1,1,0结点支承,1,1,0,0结点支承,7,3,0,0,0结点支承,5,1,0,0单元荷载,1,1,1,1/2,90单元荷载,4,1,1,1/2,901、节点填充、结点生成定义结点填充结点生成(注意结点码增量,码增量)2、输入单元荷载点击单元荷载,1,1,1,1/2,90单元荷载,4,1,1,1/2,90点击“标注”-----“均布质量”3、弯矩图,轴力图,剪力图菜单“求解”----“内力计算”点击“结构”或者“单元”分别出现整体弯矩图和单根杆件的弯矩图点击可以把图形比例扩大或者缩小同理可以得出剪力图和弯矩图点击可以计算出每根杆件的内力4、支座反力计算点击出现以下界面点击“约束反力值”和“显示”可以计算出约束反力点击“输出”会计算所有杆件的内力表和所有支座反力表四、桁架结构求内力点击“求解”---“截面法”此命令只适合桁架结构,不适合梁、刚架、组合结构都不符合新教程习题2-2新教程习题4-2此题不需要用截面法求解直接点击“求解”---“几何组成”只有是几何不变才可以计算内力“求解”---“内力计算”---轴力---单元(或结构)---支座反力---输出,就可以得到轴力表格组合结构内力计算4-5直接点击“求解”---“几何组成”只有是几何不变才可以计算内力点击“求解”—“组合结构”可以用“图文解”和“文本解”分别解题五、简单操作技巧1、“单步显示”,能够非常直接的显示每一个步骤2、单行命令错误“删除单行命令”----点击“回车”,把光标放到需要修改的位置进行修改3、文本输入:绘出杆件长度、标注出荷载类型荷载、大小、荷载单位,EI、EA等等数值六、均布荷载的方向七、使用变量和算术表达式2、3、变量定义,L=2,H=L/2结点,1,0,0结点,2,0,H结点,3,L,H结点,4,L,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单元荷载,1,3,1,0,1,90变量定义,E=2.6e5,A=0.4*0.6,I=0.4*0.6**3变量定义,EA=E*A,EI=E*I单元材料性质,1,3,EA,EI,0,0,-1点击“标注”—抗压刚度---“抗弯刚度”4、求内力(弯矩、轴力、剪力和支座反力如前所示)5、位移计算点击“求解”---位移计算---结构---或者单元6、覆盖命令八、添加尺寸和输入文本点击“命令”---“尺寸线”用老结构力学习题7-6-1来标注也可以直接用鼠标点击图形中的位置,再调整标注进行从命令菜单中---文本九、简单公式的输入需要点击“公式”无需点击“公式”4F P {Eq:4F_P}十、:影响线结点填充,1,5,3,2,1结点生成,1,4,2,4,1,0,-1.5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,2,6,1,1,0,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,0单元,7,8,1,1,0,1,1,1单元,8,4,1,1,1,1,1,0结点支承,1,1,0,0结点支承,7,3,0,0,0结点支承,5,1,0,0输入影响线参数点击“命令”---“其他参数”---“影响线”---“应用”点击“求解”---“影响线”分别求解1、2、3、4截面中点的弯矩影响线修改参数光标放在命令行的行末尾然后点击出现和前面一样的影响线参数菜单把“弯矩”改成“剪力”,再点击“”然后点击“求解”---“影响线”---“应用”,即求出剪力影响线十一、弯曲杆件的计算。

结构力学求解器使用指南

结构力学求解器使用指南

结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Win dows)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.Win dows 9 8 / NT. 8 M 内存. 2 M硬盘空间将软件光盘置入光驱,在Win dows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,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.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.三输入数据先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数据:1 . 结占八疋义N , N n 5x , yN n - - - 结占八、、编码;x - - - 结占八、的x 坐标;y - - -结占八、的y 坐标.结构整体坐标系为xoy, •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, Ng e n, Ni n c r , N 1 , N2, N12i n c r , Dx , DY N g e n 结点生成的次数N i n c r - - - 每次生成的结点码增量;N 1 、N 2 --- 基础结点范围;N 1 2 in c r - --基础结占八、、的编码增吕-量;D x , DY- --生成结点的x ,y 坐标增量.3 . 单元定义E, N1 , N2[ , D0F11, D0F12, D0F13, D0F21, DOF22, DOF23]N 1 , N 2 ---单元两端的结点码;以下连接方式:1 为连接,0 为不连接; DOF11QOF12---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;DOF21QOF22---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 ;N g e n 结点生成的次数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, N g e n, E 1 , E 2 , ,N i n c rE g e n - - - 生成次数;E 1 , E 2 --- 基础单元范围;N i n c r --- 生成中单元两端点对应的结点码增量.NSUPT, Sn, Stype, Sdi r , [ , Sdi s x, Sdi s y , Sdi sR]S n --- 支座的结点码;S t y p e --- 支座类型码;Sdi r ---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;S d i s y - - - y 方向的支座位移,缺省值=0;S d i s R ----------- 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E CH AR, E l e m S t a r t ,E l e m E n d , E A , E I , mE l e m S t a r t - - -单元起始码5E l e m E n d - 单元终止码5E A , El ------------- 分别为单元的抗拉和抗弯刚度的均布质量(结点荷载N L O A D , Ln Ltype, L s i z e [荷载作用的结点码L t y p e 荷载类型Ltype=1( - 1),集中荷载,指向(背离)结点;Lt y p e = 2 ( - 2 ),逆时(顺时)针方向的集中力矩;L s i z e ---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, Lt y pe, Ls i z e1[ , Lpos1 [ Lpos2[ , Ldi r]]]Ln-- - 荷载作用的单元码;L t y p e - - - 荷载类型;L t y p e = 1 ( - 1 ),集中荷载,指向(背离)单元;Lt y p e = 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;Lposl---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L p o s 2 )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)频率计算参数FREQ, N f r e q F r e q S t a r t欲求的频率数目F r e q S t a r t 频率起始阶数精度误差限,如I L , LoadDOF, EnLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;E n - - - 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. 键入数据文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数据(也可用命令方式输入);3 . 将数据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S M Sol ver!" 点"取消"或'确定",重新进入S M Solver;6 .单击"文件",在文件菜单中点"打开";7 •点所要运行的数据文件名,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SMo l v e r 的运行"或提示”结力求解器! Over f I ow"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.T I TNNNNE , 1 , 3E , 3 , 4E , 4 , 2N S U P TN S U P T E C H A R , 1 , 3N L O AL E , A, 1 ,, 2 ,, 3 ,, 4 ,1,1,11,1,01,1,11,6,02,6,03 . 1 2 E + 0 6D , 3 , 1A A - 10 504 500 5 44 5 41 ,1 ,01 ,1 ,11 ,1 ,10 ,0 ,00 ,0 ,04 . 1 6 E + 043 0 ,0例2求图示组合结构的内力.设各杆的EA = EI 1.E 7 4 1 1 0 1 1TITLEAAA N , 1 , 0 ,0 N S U P T , N , 2 52 , 0 N S U N ,354 ,E C H N , 4 , 6 ,0 E L O A D , N ,5 ,8 ,0 E L O A D , N , 6 , 2 ,-2 E L O A D , N , 7 ,6 ,-2E L O A D ,1 ,2 ,- 9 0 , 0 , 0 P T , 5 , 1 , 0 , 0 A R ,1 ,9 ,1 ,11,3,1,0,1,902 ,3 , 1 , 0 ,1 , 9 0 3 , 3 , 1 ,0 ,1 : ,94,3,1,0,1,902 , 1 , 1 , 0 , 1E , 6 ,11 , 1 , 0 , 1 , 1架各杆E,5,9,1, 1,0, 1,1,0NSUPT, 1 , 2 , - 9 0 , 0 , 0NSUPT,5,1,0,0NLOAD, 8 , 1 , 1 , - 9 0NLOAD, 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ECHAF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E 1 8 1 1 0 1 1 0N S U P T , 1 , 2 , - 9 0 , 0 , 0NSUPT,2, 1,0,0 NLOAD, 7, 1,8, - 90 NLOAD, 8, 1,4, 180NLOAD 5 1 4 1 8 0例 5 .求衣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N SUP T 5 1 ,2 5- 9 0 , 0 50N S U P T1 2 , 210 , 01注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q )例 6 .求E图示刚架的内力. 设 E I = 1 .T I T L E , A A A - 6N 5 1 50 50N 5 2 5 4 50N 5 3 58 50N 5 4 5 4 5- 4E , 1 5 2 , 1 , 1 , 1 , 1 ,1 ,1E , 2 1 3 , 1 , 1 , 1 , 1 ,0 ,1E , 4 , 2 , N S U P T , 1 N S U P TN S U P T ,E C H A RE C H A RE C H A R E L O A D , 1 E L O A D , 2( 注:取1 , 1 , 0 , 1,6,-90, 0 ,3,5,0,4,4,90,1 , 1 ,-,2,2,,3 , 3 ,-,3 , 3 0 , 0 , ,1 , 5 0 , 0 .E A = ,填例7 .求图示梁的内力和位移.EI=5X10 T I TLE, AAA1 , 1 ,0,00 , 00 , 01 , 1 1 , 21 , 1 1.905.90-1 )KN- M .- 7N , 1 , 0 011 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N, 3, 16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N , 4 , 0N , 5 , 6N , 6 , 6N , 7 , 6 ,N , 8 , 1 6 , 1NE , 1 , 4E , 2 , 5 , 1E , 3 , 9 , 1E , 5 , 6 , 1E , 6 , 7 , 1E , 9 , 8 , 1E , 4 , 5 , 1E , 7 , 8 , 11 , 1 , - 1 , 12 , 4 , - 1 , 65 ,6 , - 1 , 17 , 8 , - 1 , 1,20, 1 / 3 , 9016,71 , 1 , 1 , 1, 01 , 1 , 1 , 1, 1 1 , 1 , 1 , 1 , 1 1 , 1 , 1 , 1 , 1 1 , 1 , 1 , 1 , 0 1 , 1 , 1 , 1 , 0 1 , 0 , 1 , 1 , 0 1 , 0 , 1 , 1 , 06 E C H A R ,6 E C H A R ,7 E C H A R , 1 0 E C H A R ,0 E L O A D , 6 , 191E , 3 , 4 ,1,1,1 1,1,1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 = 柱子的抗弯刚度E设TI TLEN, 1N, 2N, 3N, 4N, 5N, 6 E , 1 , 3 , 1 5E , 3 , 5 , 1 5E , 2 , 4,15E ,4,6 , 1m = 15X10 kg/m I =1X10 k n . mEA =5AA A- 950 55 4 55 0 535 4 535 0 565 456 1 , 1 , 1 ,1 , 1 1 , 1 , 1 ,1 , 1 1 , 1 , 1 ,1 , 1 1 ,1 ,1 ,1 ,1(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如1 0 )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 E A 、 E I值 见 下表:框架梁柱计算参数表截面 弹性模量 惯 性 矩E A E I构件 A=bXh(m) E( k n/m) l(m) (kn) (kn-m)E , 5 , 6 N S U P T N SU P T E C H A R , 1 E C H A R ,5 FREQ,1,1,1 ,1,6,0 ,2,6,04,-1,1 E +6 , - 1 , - 12,1,01,1,1 0,0,0 0,0,00 8 , 1 E - 0 8 1 . 5 E + 0 4 05E , 3 , 4 ,1,1,1 1,1,1底层 0. 25xX0. 5 3X1 0 0. 52 1X1 0 0. 375X1 0 1. 563X1 0梁其它层 0.25 X0.5 2.8X 10 0. 52 1X10 0. 35 0X1 0 1.459X1 0底 边柱 0. 4X0. 4 3X10 0. 21 3X10 0. 480X1 0 0. 639X10柱其 边柱 0.4 X0.4 2.8X 10 0. 21 3X10 0. 44 8X1 0 0. 59 6X10它NGEN, 1,3, 1,3, 1,0, 4. 5 NLOAD, 10,1,15.20,0T I T N ,1,N , 2 , 5 . 0 , 0 N , 3 , 1 0 . 0 , 0L E , A A,0 水平N L O A D , 4 , N L O A D , 7 ,A - 1 0荷载作用1,8.05,0 1,11.17,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD, 13, 1,19. 10,0ELOAD, 13, 3, 19. 30, 0,1, 9 3 , 3 ELOAD, 14,3,19.30,0,1,90E, 4, 5, 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 ELOAD, 15, 3, 19. 3 0, 0, 1 , 90 E, 5, 6, 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 ELOAD, 16, 3, 19. 3 0, 0, 1 , 90 E, 7,8, 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1ELOAD, 17, 3, 19. 3 0, 0,1 , 90EGEN, 2,15,15,3ELOAD, 18,3,19.30,0,1,90E, 8,9, 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1ELOAD, 1 9, 3, 1 9. 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,-90 NSUPT, 2, 6, 0, 0, 0, 0 NLOAD, 7, 1, 53. 79, - 90 NSUPT, 3, 6, 0 , 0 , 0 , 0 NLOAD, 10,1,53.79,-90ECHAR, 1 , 1, 4. 8E+06, 6. 39E+04 NLOAD, 6, 1 , 5 3. 79, - 90 ECHAR, 2, 2, 6. 08E+06, 1 0. 26E+04 NLOAD, 9, 1, 53. 79, - 90 ECHAR, 3, 3, 4. 8E+06, 6. 39E+04 NLOAD, 1 2, 1, 53. 79, - 90E , 1 , 4 , 1 , 11,1, 1,1 竖向荷载作用EGE N, 2 , 1 , 1 , 1 EGEN, 3 , 1ECHAR, 4, 4,4. 48E+06, 5. 96E+04 NLOAD, 5, 1, 71. 97, -90 ECHAR, 6, 6, 4. 48E+06, 5. 96E+04 NLOAD, 8, 1, 71. 97,ECHAR, 7, 7, 4. 48E+06, 5. 96E+04 NLOAD, 11, 1,71. 97, ECHAR, 9, 9, 4, 48E+06, 5. 96E+04 NLOAD, 13,1,44. 08, ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08, ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,E C H A R , 5 , 5 , 5 . 6 7 E + 0 6 , 9 . 5 8 E +E C H A R , 8 , 8 , 5 . 6 7 E + 0 6 , 9 . 5 8 E +E C H A R , 1 1 , 1 1 , 5 . 6 7 E + 0 6 , 9 . 5 8 E +E C H A R , 1 3 , 1 4 , 3 . 7 5 E + 0 6 , 1 5 . 6 3 E +E C H A R , 1 5 , 2 0 , 3 . 5 0 E + 0 6 , 1 4 . 5 9 E + 0 4 -90 -90 -90 -90 -90 0 4 0 4 0 4 0 4。

结构力学求解器教程

结构力学求解器教程

§1-6 结构力学求解器简介§1-6 结构力学求解器简介把繁琐交给求解器,我们留下创造力!本书所附的《结构力学求解器》(SM Solver for Windows,简称求解器)是一个方便好用的计算机辅助分析计算软件(见所附光盘),其求解内容涵盖了本教材中所涉及的几乎所有问题,包括: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。

对所有这些问题,求解器全部采用精确算法给出精确解答。

有关求解器的安装和使用简介可以参阅软件光盘上的相关文档和联机帮助,这里不作详细讲解。

本书中各个章节中大都会出现如何使用求解器的内容,供读者酌情选学或自学。

由于本书中主要将求解器当作工具来用,因此只在目录中列出相关内容的标题(以便为读者提供一个循序渐进的向导),而具体内容则放到了光盘上,同时其内在的算法和原理将在其他教材(参见袁驷编著,《程序结构力学》)中介绍。

在结构力学的学习中,求解器可以提供多种功用和帮助,有待于读者去熟悉和发现,这里只列举几点。

1. 结构计算求解的利器求解器首先是一个计算求解的强有效的工具。

犹如计算器的功能是做数值计算,求解器的功能是做结构计算。

任意平面结构输进求解器,鼠标一点,变形图和内力图即出。

2. 体验大结构的受力性能求解器并非专为课堂上小问题的求解而设计的。

有了求解器,即便是结构力学的初学者,也可以用求解器来方便地求解大结构的各类问题,以增强对大结构受力特性的直观感受和切实体验。

3. 求解传统方法难以求解的问题本书中的传统方法并非都适用于精确求解大型实际结构,例如,几何构造分析的三角形法则只适用于符合该法则的体系,超静定结构分析方法大都假定结构无轴向变形等等;而求解器则全无这些限制。

4. 演示和作图的工具求解器可以用静态图形显示结构简图、变形图、内力图,还可以用动画显示机构模态、振型等动态图形。

利用复制到剪贴板的功能,可以将结构简图、变形图、内力图以点阵图或矢量图的形式粘贴到MS Word或MS PowerPoint中,并可以方便地进行再编辑。

  1. 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. 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. 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)。

Nstart,填充结点的起始编码,缺省值=N1+1;
结点生成
Nincr,填充结点的编码增量,缺省值=1。
NGEN, Ngen, Nincr, N1, N2, N12incr, Dx, Dy Ngen,结点生成的操作次数; 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。
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:
3
附录 A-1 结构力学求解器使用说明
6) 凡是需要输入实型数的(如坐标值,荷载值等),都可以输入变量名,但该变量必须 已经定义并赋值。
7) 命令集将随着求解器的升级而不断更新,若发现与此处不符的命令,务请查看光盘上 联机帮助中的最新版本。
2. 命令格式 命令行
注释
问题标题 TITLE, Ttext
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。
3. 预装题目 本软件含有若干教材中习题题目: (1) 文件夹“结构力学(上下册,1994 版)习题” 含有《结构力学》(龙驭球、包世华主编,高等教育社出版,1994)一书中各章节中绝 大多数习题题目。 (2) 文件夹“结构力学教程(上下册,1988 版)习题” 含有《结构力学教程》(上、下册)(龙驭球、包世华主编,高等教育社出版,1988)一书 中各章节中绝大多数习题题目。 (3) 文件夹“结构力学教程(I,II,2001 版)习题” 含有《结构力学教程》(I、II)(龙驭球、包世华主编,龙驭球、包世华、匡文起、袁驷编 著,高等教育社出版,面向 21 世纪教材,2001)一书中各章节中绝大多数习题题目。 (4) 文件夹“结构力学(I,II,2006 版)习题” 含有《结构力学》(I-基本教程、II-专题教程)(龙驭球、包世华主编,龙驭球、包世华、 匡文起、袁驷编著,高等教育社出版,2006)一书中各章节中绝大多数习题题目。 预装题目可以作为输入示范,同时可免除学生和教师大量的输入工作。
结点弹簧 NSPR, Sn, Stype, Sdir[, Stiffx [, Stiffy [, StiffR] ] ]
Sn,支承的结点码; Stype,支承类型,参见求解器“支座约束”窗口中的图示; Sdir,支承方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正; Stiffx,x 方向弹簧刚度; Stiffy,y 方向弹簧刚度; StiffR,转角方向弹簧刚度(暂不支持此功能)。 注:弹簧支承仅支持线弹簧,暂不支持转动弹簧。
§A-1-2 求解功能
求解功能分为自动求解和智能求解两类: 自动求解功能 z 平面体系的几何组成分析,对于可变体系可静态或动画显示机构模态; z 平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算,并绘制内力图和位移图; z 平面结构的自由振动和弹性稳定分析,计算前若干阶频率和屈曲荷载,并静态或动 画显示各阶振型和失稳模态; z 平面结构的极限分析,求解极限荷载,并可静态或动画显示单向机构运动模态; z 平面结构的影响线分析,并绘制影响线图。 智能求解功能 z 平面体系的几何构造分析:按两刚片或三刚片法则求解,给出求解步骤; z 平面桁架的截面法:找出使指定杆成为截面单杆的所有截面; z 平面组合结构的求解:按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图所需的所有内力、指定 杆件内力)求解;以文字形式或图文形式给出求解方法步骤。
§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。
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
研制单位:清华大学土木工程系结构力学教研室
责任编辑:余美茵、黄 毅、姜 凤、葛 心
技术编辑:张 泽、田 雨、高 瑾
N, Nnode, x, y
Nnode,结点编码; x,结点的 x 坐标; y,结点的 y 坐标。
结点填充
FILL[, N1, N2[, Nfill, Nstart, Nincr]] N1, N2,定义填充范围的两个结点码(N1<N2),缺省值为最新定义的
两个结点码;
Nfill,要填充的结点数,缺省值=N2-N1-1;
注:以上两单元定义命令可混合使用,例如采用如下格式: E, N1, N2, NType1[, Alpha1], DOF21, DOF22, DOF23 E, N1, N2, DOF11, DOF12, DOF13, NType2[, Alpha2]
单元生成 EGEN, Ngen, E1, E2, Nincr
依次选菜单:“文件”、“打开”,找到“入门向导.inp”文件,确定后打开。该文件 中包含了两个例题以及创建该例题的详细的操作步骤。第一个例题包含了由几何组成分析一直 到极限荷载各类问题的所有数据,第二个例题是一个几何可变体系的例子,用以展示可变体系 的动画效果。
• 可随时调用联机帮助而获得其他有关的说明和帮助信息。
单元 (两种格式) E, N1, N2[, DOF11, DOF12, DOF13, DOF21, DOF22, DOF23]
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附录 A-1 结构力学求解器使用说明
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,单元在杆端 1 处的 x 方向自由度的连接方式,缺省值=1; DOF12,单元在杆端 1 处的 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,单元在杆端 2 处的 x 方向自由度的连接方式,缺省值=1; DOF22,单元在杆端 2 处的 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。
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;
结点
Formula,算术表达式(按 Fortran 语言语法)。
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 题求解无关,如尺寸线标注等。以下将两类命令一并列出。 2) 为了简化键入命令,很多命令设置了可缺省项。可缺省项用 […] 标出。 3) 每一条命令都以关键词为先导,关键词允许为英文字符或中文汉字。以下用中文关键 词作标题,而在命令格式中采用英文字符关键词。因此,若要采用中文关键词,只需将中文标 题代替命令行中的关键词即可,如:“n,1,0,0”和“结点,1,0,0”是完全等效的。 4) 中英文关键词对照表在表 A-1 中给出。英文关键词可用大写字母,也可用小写字母。 5) 变量定义只定义实型变量,输入时格式很宽松,如:5、5.0、5.0E0 都是等效的,还 可以直接引用已经定义了的变量名。
Ngen,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; 注:生成后的单元刚度、质量和极限弯矩等均同基础单元。 结点支承 NSUPT, Sn, Stype, Sdir[, Sdisx, Sdisy, SdixR] Sn,支承的结点码; Stype,支承类型,参见求解器“支座约束”窗口中的图示; Sdir,支承方向,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。
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。
附录 A-1 结构力学求解器使用说明
附录 A-1 结构力学求解器使用说明
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