结构力学大作业——
- 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、"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、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)。
结构力学课程大作业
——多层多跨框架结构内力及位移计算
姓名：
班级：
学号：
华中科技大学土木工程与力学学院
2016年11月19日
目录
任务 (3)
计算简图和基本数据 (3)
用分层法计算竖直荷载 (4)
二次力矩分配法计算竖直弯矩 (13)
反弯点法计算水平荷载 (16)
侧移的计算 (21)
电算 (22)
误差分析及心得 (30)
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。
计算简图和基本数据
1. 计算简图：如图1所示。
L 1=4.5m L 2=3.0m H 1=4.5m H 2=3.3m
2. 基本计算参数
材料弹性模量：E ℎ=3.2×107KN/m 2
（1）计算水平荷载（见图2）； （2）计算竖向恒载（见图3）；
F F F F F
图1 计算简图 图2 水平荷载作用
q2
q1
图
3 竖向荷载作用
用分层法计算竖直荷载
按照书上的方法，将结构分成5层，分别用力矩分配法来计算，然后叠加。其中底层以上的柱子刚度要乘折减系数0.9，传递系数取1/3，低层柱刚度不需要折减，传递系数去1/2。
荷载：q1=g1×b=20×0.25=5KN/m
q2=g2×b=23×0.25=5.75KN/m
1.第五层计算
计算简图
线刚度：
i1−4=i2−5=i3−6=
166666.7
3.3
=50505.1KN∙m
i1−2=
60750
4.5
=13500KN∙m
i2−3=
83333.3
3.0
=27777.8KN∙m
分配系数：
结点1：
μ1−2=
4×13500
4×(0.9×50505.1+13500)
=0.229
μ1−4
=4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1+13500)
=0.771 结点2：
μ2−1=4×13500
4×(0.9×50505.1+13500+27777.8)
=0.156
μ2−5=4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1+13500+27777.8)
=0.524 μ2−3
=4×27777.8
4×(0.9×50505.1+13500+27777.8)
=0.320 结点3：
μ3−2=4×27777.8
4×(0.9×50505.1+27777.8)
=0.379
μ3−6
=4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1+27777.8)
=0.621 固端弯矩：
M 1−2
F =−M 2−1
F =−1
12×5×4.52=−8.436KN ∙m
M 2−3F =−M 3−2F
=−112
×5×32=−3.750KN ∙
弯矩分配计算：
2.第四层计算
计算简图
线刚度：
i 1−4=i 2−5=i 3−6=i 4−7=i 5−8=i 6−9=
166666.7
3.3
=50505.1KN ∙m i 4−5=607504.5=13500KN ∙m
i 5−6=83333.33.0
=27777.8KN ∙m
分配系数： 结点4：
μ4−1=μ4−7=
4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1×2+13500)=0.435
μ4−5
=4×12656.3
4×(0.9×46296.3×2+12656.3)
=0.13 结点5：
μ5−2=μ5−8=4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1×2+13500+27777.8)
=0.344
μ5−4=4×13500
4×(0.9×50505.1×2+13500+27777.8)
=0.102
μ5−6=4×27777.8
4×(0.9×50505.1×2+13500+27777.8)
=0.21
结点6：
μ6−3=μ6−9=4×0.9×50505.1
4×(0.9×50505.1×2+27777.8)=0.383
μ6−5=
4×27777.8
4×(0.9×50505.1×2+27777.8)
=0.234
固端弯矩：
M 4−5F =−M 5−4F =−1
12×5.75×4.52=−9.703KN ∙m M 5−6F =−M 6−5
F =−112
×5.75×3.02=−4.313KN ∙m
弯矩分配计算：
3.第三层计算：
第三层与第四层除了结点编号改变其它相同。