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文档简介
9-1概述9-2单元刚度矩阵(局部坐标系)9-3单元刚度矩阵(整体坐标系)9-4连续梁的整体刚度矩阵9-5刚架的整体刚度矩阵9-6结构整体结点荷载9-7计算步骤和算例竖向杆件坐标变换的简化技巧9-8忽略轴向变形时刚架的整体分析9-9桁架及组合结构的整体分析,第9章矩阵位移法,1,9-7计算步骤和算例,1.编号及建立坐标,确定未知量数n;,2.形成整体刚度矩阵K,(2)求出整体坐标系下的单元刚度矩阵;,(1)求出局部坐标系下的单元刚度矩阵;,(3)按照各单元的定位向量,依次将各“对号入座”集合进整体刚度矩阵K。,3.形成结构的荷载列阵,(1)将各原始结点荷载集合进结构的荷载列阵;,(2)将各杆上荷载转化后,集合叠加进结构荷载列阵。,4.解方程,求出结点位移(整体坐标系);,5.求杆端内力,(2)按公式求出各杆单元杆端内力。,(1)由定位向量确定各单元,并转换为(局部坐标系);,红虚线上面的已学,红虚线下面的步骤结合例题加深理解。,(局部坐标系),2,例1求图示结构的内力。横梁b2h2=0.5m1.26m,立柱b1h1=0.5m1m,弹性模量E1000000.,解:1)编号,建立坐标,(0,0,0),(0,0,0),未知量n=6,A,B,C,D,3,2)局部坐标下的单元刚度矩阵,柱的原始数据:,梁的原始数据:,4,柱:,梁:,5,3)整体坐标下的单元刚度矩阵,单元、(=90o)坐标转换矩阵为:,转换后单刚、为:,123000,123000,456000,456000,6,单元:,123456,123456,(局部坐标与整体坐标一致),7,123456,123456,4)集合整体刚度矩阵,结点位移码,8,(0,0,0),(0,0,0),未知量n=6,5)杆上荷载处理,集合进结构荷载列阵,A,B,C,D,9,5)杆上荷载处理,集合进结构荷载列阵,(1)单元固端力,(2)等效单元结点力,(3)集合进结构荷载列阵,123000,123456,此题无原始结点荷载,因此没有原始结点荷载的集合。,(局部坐标),(整体坐标),10,6)解结构刚度(平衡)方程,由方程解得结点位移如下:,123456,结点位移码,11,7)求杆端力,单元:,123000,(轴力),(剪力),(弯矩),转换为局部坐标:,(轴向位移),(横向位移),(转角),(轴力),(剪力),(弯矩),(水平),(竖向),12,单元:,123456,13,单元:,456000,(轴力),(剪力),(弯矩),转换为局部坐标:,(轴向位移),(横向位移),(转角),(轴力),(剪力),(弯矩),(水平),(竖向),14,8)根据杆端力绘制内力图,M图(kN.m),FQ图(kN),FN图(kN),注意:画内力图是按传统正负规定,正负是按坐标规定,15,结束,(第二版)作业:98、9,下面演示软件(结构力学求解器),16,有限元分析软件演示(结构力学求解器),17,例题,求图示结构的内力。横梁b2h2=0.5m1.26m,立柱b1h1=0.5m1m,弹性模量E1000000.,(0,0,0),(0,
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