矩阵位移法大作业

1、矩阵位移法大作业一一 验证程序的正确性。二 求图示结构的单元刚度矩阵，整体刚度矩阵，等效结点荷载以及综合结点荷载。（采用程序求解，并通过手算验证）。做出内力图。4m4mi=3i=4i=610×103N4×103N/mEA=109N 第2题图三图示两个连续梁，其中第一个比第二个少了两跨，其余相同。试用程序求解两个连续梁，比较结点1和结点2处的弯矩，从中可得到什么结论？各跨刚度相同，EA=5×106KN，EI=2×105KNm110m10m10KN/m10KN/m110m10m10m10m第3题图q=10KN/m四图示一个两跨四层框架结构，其中梁长L=5m，

2、柱高H=3m，所有杆件的轴向刚度EA=109N，对于抗弯刚度，考虑两种情况：（1）强梁弱柱：梁EI=106KN.m，柱EI=104KN.m；（2）强柱弱梁：梁EI=104KN.m，柱EI=106KN.m试求解以上两种情况。 第4题图五将程序中stiff子程序改为矩阵相乘实现。4m4mi=3i=4i=610×103N4×103N/mEA=109N六不修改原程序，计算下列结构。第6题图矩阵位移法大作业二一验证程序的正确性。二求图示结构的单元刚度矩阵，整体刚度矩阵，等效结点荷载以及综合结点荷载。（采用程序求解，并通过手算验证）。做出内力图。已知单元（1）：EA=5.2×

3、106KN，EI=1.25×105KN.m2 单元（2）：EA=4.5×106KN，EI=1.20×105KN.m224×103N/m4m4m（1）（2）20×103N 第2题图三 试用程序计算下列图示结构，并对计算结果进行比较，从中你可以得到什么结论或启发？ 第3题图各 杆 EI 、l 相 同，杆长也相同，具体数值可自己给定。四采用程序计算图示结构i跨长l（m）层高h（m）集中力（KN）均布荷载（KN/m）16730252104100103835015其他：柱刚度：EA=105KN，EI=1.5×104KN.m2梁刚度：EA=106

4、KN，EI=1.0×104KN.m2支座沉降C=0.01mq3q2q2q14h2h38m6m3m2m2m3mh1P1P2P3P3P3C第4题图五编写程序：编写“一端固定，一端简支的刚架单元的单刚矩阵（整体坐标系下）”。六用程序计算图示结构的内力，已知：E=2.8×106KN/m2，A=0.15m2，I=0.005m4，弹簧刚度k=3500KN/m。3m3m13m6m10KN/m 第6题图矩阵位移法大作业三一验证程序的正确性。二采用程序求解图示结构，并输出结构的总体刚度矩阵，坐标转换矩阵以及综合结点荷载列阵。kNm384kNm/m14m36 已知各杆E=2.8×10

5、6KN/m2，A=0.25m2，I=0.015m4 第2题图三试用程序计算下列图示结构，并对计算结果进行比较，从中你可以得到什么结论或启发？6m10mI1I1I215KN/m第3题图已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4工况1：I2=5I1；工况2：I2=10I13m3m3m6m6m6m6m50KN50KN60KN60KN30KN50KN.m15KN/m四 采用程序计算图示结构，并做出其弯矩图。已知E=3.0×106KN/m2，A=0.26m2，I=0.008m4五 编写一段程序，实现支座反力的直接输出，要求画出PAD图。六 试用程序求

6、解图示排架结构（不修改源程序）。EA=3mA1,I1A1,I156KN.m190KN.m3KN/m6mA2,I2A2,I218m 第6题图已知E=3.0×107KN/m2，A1=0.16m2，A2=0.32m2，I1=0.002m4，I2=0.017m4矩阵位移法大作业四一 验证程序的正确性。二 采用程序求解图示结构，并输出结构的总体刚度矩阵，单元定位向量以及综合结点荷载列阵。5KN8KN/m4m3m 第2题图三试用程序计算下列图示结构，并对计算结果进行比较，从中你可以得到什么结论或启发？已知单元（1）：EA=5.2×106KN，EI=1.25×105KN.m2

7、单元（2）：EA=4.5×106KN，EI=1.20×105KN.m2工况1：考虑轴向变形；工况2：不考虑杆件的轴向变形（该工况若采用程序求解有困难，建议采用手算方法进行）。24×103N/m4m（1）（2）20×103N4m4m4m 第3题图四采用程序计算图示结构，并做出其弯矩图。已知已知E=3.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4,tg=3/4工况1：承受图示荷载作用；工况2：承受图示荷载作用，同时A支座发生支座位移=0.02rad（顺时针方向），=0.05cm（竖直向下）。15KNA2m3m3m4m25KN20KN20

8、KN12KN/m4m 第4题图五编写一段程序，将源程序中的bound子程序改成“主1副0法”实现。六不修改源程序，计算图示结构。C=1.5cm10KN35KN15KN8m6m8m 第6题图矩阵位移法大作业五一 验证程序的正确性。15KN/m3m5m4m50KN二 采用程序求解图示结构，并输出结构的总体刚度矩阵，坐标转换矩阵以及等效结点荷载列阵。 第2题图已知各杆E=2.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4,且集中力作用在跨中。I2=0.002，E24m4mI2=0.002，E2I1=0.002，E110×103N4×103N/mA=0.25m2

9、三 采用程序计算下列结构，并对计算结果进行比较，从中你可以得到什么结论或启发？。 第3题图工况1：E1=E2=3.0×106KN/m2；工况2：E1=3.0×109KN/m2；E2=3.0×106KN/m2四采用程序计算图示结构。要求做出结构的弯矩图。设各横梁的截面面积A1=0.35m2，截面惯性矩I1=0.0388m4，各柱子的截面面积A2=0.24m2，截面惯性矩I2=0.01m4，材料的弹性模量 E=3×107KN/m2。五编写一段程序，实现求某一指定截面的应力。3m6m3m10KN10KN12m30KNA12m6m10KN/m8m30KN/m15

10、KN30KN/m 第4题图六 不改动源程序，求解图示结构。L/2P=100KNL/2L/2 第6题图已知拱轴线方程为圆弧，截面视为等截面，截面参数如下：E=2.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4L=6m。矩阵位移法大作业六一验证程序的正确性。80KN.M30KN/m3m5m4m60KN二采用程序求解图示结构，并输出结构的单元刚度矩阵，等效结点荷载列阵以及综合结点荷载列阵。 第2题图已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4，集中力和集中弯矩均作用在跨中。三计算课后习题2.8，从中你可以得到什么启发？四 计算课后习题2.

11、9，并作出最后内力图。五 编写一段程序，实现“同时计算多个荷载工况”。六 采用程序，计算图示连续梁结构。已知均布荷载集度q=5KN/m，L=5m。各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.85m2，I1=0.035m41.5LLL 第6题图矩阵位移法大作业七一验证程序的正确性。二采用程序计算图示结构，并输出各单元定位向量数组、坐标转换矩阵、等效节点荷载。已知单元荷载均作用在跨中，已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4，I2=3I1。50KN.m50KN.m30KN6m10mI1I1I215KN/m三采用程序计算图示结构，从中你可收到什么

12、启发？A4m4m4m20KN20KN12KN/m6m已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.62m2，I1=0.024m4四计算课后习题2.5题，已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.57m2，I=0.036m4五编写一段程序，实现处理“弹性支座”功能。六采用程序计算图示结构，并作出结构内力图。已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.57m2，I=0.036m415KN/m24KN/m12KN/m50KN80KN.m3m3m3m6m6m6m6m50KN50KN60KN60KN30KN50KN.m矩阵位移法大作业八一验证程序的正确性。二计算图示结

13、构，并写出单元固端力向量，等效节点荷载向量，直接节点荷载向量以及综合节点荷载向量。已知各杆E=2.1×106KN/m2，A=0.16m2，I=0.002m4，荷载集度如图所示，各杆杆长均为8m，图示单元荷载均作用在跨中。40KNm50KN15KN/m40KNm40KN25KN20KN 第2题图三 采用程序计算图示结构，从中你可以得到什么启发？已知各杆E=3.2×106KN/m2，A=0.16m2，I=0.012m4，杆长L=10m，80KN的集中荷载作用在杆中点。45040KN50KN18KN/m80KN四 采用程序计算图示结构，并作出弯矩图。 第3题图已知各杆E=3.0×106KN/m2，A1=0.16m2，I1=0.012m4，I2=2I1，A2=2A1，I3=3I1，A3=3A1