结构力学矩阵位移法上机做法详解.doc

结 构 力 学矩阵位移法上机实践报告指导老师：韩 衍 群班 级：工程力学0901班姓 名：学 号：（虽然这个估计没有人看，但是还是写一下吧，红字部分为解释部分，黑字为内容）矩阵位移法上机实践报告一、实践任务掌握矩阵位移法,能够利用电算法计算各种结构的内力.计算各种典型结构的内力,主要包括钢架,连续梁和桁架。计算完成之后,写出实践报告。二、实践要求（1）用程序pf.exe计算给定结构的内力；（2）根据计算结果手工绘制出来各个结构的内力图。三、实践方法（1）为节点编号：选定适当的整体坐标系和局部坐标系，为各个结构的节点和杆件编号。（2）建立输入文件：根据已知数据，建立格式为文本文档的输入数据文件，输入文件需要严格按照格式，不能有遗漏。（3 计算：运行程序，得到输出结果文件。（4）绘制内力图：根据结果绘制内力图。（以上最好重新组织一下语言写一下，当然整个报告可以去罗三那里借一份其他同学做出来的报告复印，但是那样的话，必然每个人的分数都降低，对做出来的同学不公）四、实践心得（1）（这些地方随便写点东西）（2）（3）（4）（这点是重点）pf程序对于非节点荷载只能够处理四种情况：水平集中荷载、竖直集中荷载、水平均布荷载和竖直均布荷载。故而在非节点处若有弯矩作用，需要在此处设定一个节点。（下面是各题的计算过程，这里重新给结构编了号，运行结果是几乎一样的。如果直接copy下面的结果，那么可能会与别人重复，自己编个再算一遍为好）工力09级结构力学矩阵位移法上机题2011年5月（要求：根据电算结果，绘制出内力图，并附上结点位移和杆端力电算结果，该成绩作为最终考试成绩的一部分。）1作图示刚架的、图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.5m,高0.5m, 梁截面宽0.5m,高0.6m，各杆E=3.65104 MPa。4分1.1对结点和单元进行编号，选定整体坐标系和局部坐标系（以下都是从左到右：上面节点编号顺序，上边四个：1,2,3,4中间五个： 包括左边梁中非节点的弯矩作用处，5,6,7,8,9下面四个：10,11,12,13杆件编号顺序：上边横向三根：第二层竖直四根： 第三层横向四根，左边那根分为两根： 最下竖直四根： ）则对照下边输入数据文件表，大方框中为需要在输入文件中的数据：txt文本为：* * 1 a simple suppoted frame 2004.2.28 * *365e5 15 13 12 11 2 30e-2 90.00e-42 3 30e-2 90.00e-43 4 30e-2 90.00e-41 5 25e-2 52.08e-42 7 25e-2 52.08e-43 8 25e-2 52.08e-44 9 25e-2 52.08e-45 6 30e-2 90.00e-46 7 30e-2 90.00e-47 8 30e-2 90.00e-48 9 30e-2 90.00e-45 10 25e-2 52.08e-47 11 25e-2 52.08e-48 12 25e-2 52.08e-49 13 25e-2 52.08e-4 0 1610 1620 1630 160 85 810 820 830 80 010 020 030 0101 0102 0103 0111 0112 0113 0121 0122 0123 0131 0132 0133 0 42 0 0 254 150 0 06 0 -150 -507 0 0 -2572 4 -10 103 2 -250 54 3 20 88 4 -5 510 2 -150 511 4 -10 1012 3 20 8运行方法如下:打开windows的dos运行界面，就是“附件”里面的“运行”先把pf.exe和上面这个名为zs的输入文件放在c盘下（哪个盘其实都可以）,如果将pf运行结果存入c盘的文件1.txt中,则先键入c:pfc:1.txt（回车）接着键入输入文件名c:zs.txt然后c盘中就出现了名为1的结果记事本文件，输出结果在下面；Dos运行方法截图如下：1.2 输入文件数据表弹性模量 杆件数 结点数 已知位移数 荷载情况数365e5 15 13 12 1 杆件 始端结点号 末端结点号 截面面积 面积矩1234567891011121314151 2 30e-2 90.00e-42 3 30e-2 90.00e-43 4 30e-2 90.00e-41 5 25e-2 52.08e-42 7 25e-2 52.08e-43 8 25e-2 52.08e-44 9 25e-2 52.08e-45 6 30e-2 90.00e-46 7 30e-2 90.00e-47 8 30e-2 90.00e-48 9 30e-2 90.00e-45 10 25e-2 52.08e-47 11 25e-2 52.08e-48 12 25e-2 52.08e-49 13 25e-2 52.08e-4 结点号 X坐标 Y坐标 123456789101112130 1610 1620 1630 160 85 810 820 830 80 010 020 030 0已知位移 标号 位移 1011 12 13101 0102 0103 0111 0112 0113 0121 0122 0123 0131 0132 0133 0 （结点荷载 4 LJ FX FY FM2 0 0 254 150 0 06 0 -150 -507 0 0 -25非结点荷载 7 LM LT VF DST2 4 -10 103 2 -250 54 3 20 88 4 -5 510 2 -150 511 4 -10 1012 3 20 81.3、输出结果文件* * * * 1 a simple suppoted frame 2004.2.28 * * * * The Input Data The General Information E NM NJ NS NLC 3.650E+07 15 13 12 1 The Information of Membersmember start end A I 1 1 2 3.000000E-01 9.000000E-03 2 2 3 3.000000E-01 9.000000E-03 3 3 4 3.000000E-01 9.000000E-03 4 1 5 2.500000E-01 5.208000E-03 5 2 7 2.500000E-01 5.208000E-03 6 3 8 2.500000E-01 5.208000E-03 7 4 9 2.500000E-01 5.208000E-03 8 5 6 3.000000E-01 9.000000E-03 9 6 7 3.000000E-01 9.000000E-03 10 7 8 3.000000E-01 9.000000E-03 11 8 9 3.000000E-01 9.000000E-03 12 5 10 2.500000E-01 5.208000E-03 13 7 11 2.500000E-01 5.208000E-03 14 8 12 2.500000E-01 5.208000E-03 15 9 13 2.500000E-01 5.208000E-03 The Joint Coordinatesjoint X Y 1 .000000 16.000000 2 10.000000 16.000000 3 20.000000 16.000000 4 30.000000 16.000000 5 .000000 8.000000 6 5.000000 8.000000 7 10.000000 8.000000 8 20.000000 8.000000 9 30.000000 8.000000 10 .000000 .000000 11 10.000000 .000000 12 20.000000 .000000 13 30.000000 .000000 The Information of Supports IS VS 101 .000000 102 .000000 103 .000000 111 .000000 112 .000000 113 .000000 121 .000000 122 .000000 123 .000000 131 .000000 132 .000000 133 .000000 ( NA= 438 ) ( NW= 1319 ) Loading Case 1 The Loadings at Joints NLJ= 4 ILJ PX PY PM 2 .0000 .0000 25.00000 4 150.0000 .0000 .00000 6 .0000 -150.0000 -50.00000 7 .0000 .0000 -25.00000 The Loadings at Members NLM= 7 ILM ITL PV DST 2 4 -10.0000 10.000000 3 2 -250.0000 5.000000 4 3 20.0000 8.000000 8 4 -5.0000 5.000000 10 2 -150.0000 5.000000 11 4 -10.0000 10.000000 12 3 20.0000 8.000000 The Results of Calculation The Joint Displacementsjoint u v phi 1 5.401009E-02 4.571565E-05 -4.908445E-04 2 5.397162E-02 -2.264053E-04 -7.914275E-04 3 5.399359E-02 -4.394110E-04 -1.629641E-03 4 5.406702E-02 -3.662007E-04 5.241580E-04 5 3.042275E-02 2.449844E-05 -3.280584E-03 6 3.036759E-02 -5.003731E-03 1.063272E-03 7 3.031243E-02 -2.024524E-04 -1.409918E-03 8 3.024206E-02 -2.642422E-04 -1.146413E-03 9 3.022463E-02 -2.372559E-04 -2.579411E-03 10 7.707820E-21 2.794353E-21 -3.862644E-20 11 1.099241E-20 -2.309222E-20 -4.731981E-20 12 1.143065E-20 -3.014013E-20 -4.844666E-20 13 8.869120E-21 -2.706200E-20 -4.160555E-20 The Terminal Forcesmember N(st) Q(st) M(st) N(en) Q(en) M(en) 1 42.123 -24.201 -111.130 -42.123 24.201 -130.879 2 -24.055 3.120 -123.529 24.055 96.880 -345.267 3 -80.402 102.922 131.359 80.402 147.078 -352.136 4 -24.201 -42.123 111.130 24.201 -117.877 191.887 5 27.321 66.178 279.408 -27.321 -66.178 250.015 6 199.802 56.347 213.907 -199.802 -56.347 236.871 7 147.078 69.598 352.136 -147.078 -69.598 204.645 8 120.799 -3.743 -315.581 -120.799 28.743 234.368 9 120.799 -178.743 -284.368 -120.799 178.743 -609.345 10 77.053 24.858 -71.865 -77.053 125.142 -429.552 11 19.094 -23.542 -237.305 -19.094 123.542 -498.119 12 -27.944 -2.922 123.695 27.944 -157.078 492.931 13 230.922 109.924 406.195 -2