中南大学结构力学实验报告.doc

结 构 力 学 矩阵位移法上机实践报告 矩阵位移法上机实践报告 绪言 本学期结构力学第十章学习了矩阵位移法，这是本书中一章与计算机结合紧密的内容。我们先前学习的都是结构力学中最基本的理论基础，这些理论可以解决结构力学中所遇到的大多问题，但是当遇到未知量多且十分复杂的结构时，运用先前的方法就不能轻松得出答案。但随着计算机科学的发展，结构力学的复杂问题可以利用计算机程序解决，例如本章介绍的PF程序。在学习本章的过程中，首先是要熟悉矩阵位移法的原理，但是最重要的还是要学会实际操作电脑解决这些问题。 一、实践目的 学会使用矩阵位移法,掌握PF程序的使用并用来计算给定的平面刚架、桁架和连续粱的内力。 二、实践要求 （1）用PF程序计算给定的平面钢架、桁架和连续粱的内力； （2）绘制给出上述结构的内力图。 三、实践步骤 （1）编号：对杆件和结点编号，选定局部坐标系和整体坐标系。 （2）建立输入文件：根据题目已给数据，建立格式为.txt的输入数据文件。 （3）运行计算：运行程序，得到输出文件。 （4）绘图：利用计算机绘制内力图。 四、实践收获 （1）对于各杆弹模不同的情况，可以取统一的值，将其截面积和二次矩均乘以（）输入。 （2）在内力图的绘制的过程中，应注意弯矩受拉边及剪力、轴力图正负号的判定。 （3）平面桁架各杆截面二次矩取很小的值，如实际值的10-3至10-9倍。 （4）遇到集中力偶作用时，集中力偶作用点也要单独为一个结点。 第一题： 作图示刚架的、、图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.4m,高0.4m, 大跨梁截面宽0.35m,高0.85m，小跨梁截面宽0.35 标单元号和结点号 注：1、整体坐标系为 2、局部坐标系以结点小号到大号为x轴正向。 1.1输入文件 ******************************************************************* * * * 1 composite beam 2012.10.09 * * * ******************************************************************* 3.0e7 16 13 9 1 1 2 .16 2.13333e-3 2 3 .16 2.13333e-3 3 4 .16 2.13333e-3 5 6 .16 2.13333e-3 6 7 .16 2.13333e-3 7 8 .16 2.13333e-3 9 10 .16 2.13333e-3 10 11 .16 2.13333e-3 11 12 .16 2.13333e-3 4 13 .2975 1.791198e-2 8 13 .2975 1.791198e-2 8 12 .21 6.3e-3 3 7 .2975 1.791198e-2 7 11 .21 6.3e-3 2 6 .2975 1.791198e-2 6 10 .21 6.3e-3 0 0 0 4.5 0 7.7 0 10.9 7.6 0 7.6 4.5 7.6 7.7 7.6 10.9 11.4 0 11.4 4.5 11.4 7.7 11.4 10.9 3.8 10.9 11 0 12 0 13 0 51 0 52 0 53 0 91 0 92 0 93 0 4 3 100 0 0 4 100 0 0 8 0 0 -15 13 0 0 -15 7 1 3 20 4.5 13 4 -36 7.6 14 4 -36 3.8 15 4 -36 7.6 16 4