结构力学

时间：2024.4.27

结构力学

矩阵位移法上机实验报告

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20##年10月29日

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0.4m,高0.5m，各杆E=3.65×10⁴MPa。（10分）

（1）对杆件和结点编号，选定整体坐标系：

（2）输入数据并输出结果：

Input Data File Name: cyA.txt

Output File Name: cyA1.doc

*******************************************************************

* *

* 1 composite beam 2015.10.29 *

* *

*******************************************************************

The Input Data

The General Information

E NM NJ NS NLC

3.650E+07 15 13 12 1

The Information of Members

member start end A I

1 1 5 2.500000E-01 5.208333E-03

2 2 6 2.500000E-01 5.208333E-03

3 3 8 2.500000E-01 5.208333E-03

4 4 9 2.500000E-01 5.208333E-03

5 5 6 2.000000E-01 4.166667E-03

6 6 7 2.000000E-01 4.166667E-03

7 7 8 2.000000E-01 4.166667E-03

8 8 9 2.000000E-01 4.166667E-03

9 5 10 2.500000E-01 5.208333E-03

10 6 11 2.500000E-01 5.208333E-03

11 8 12 2.500000E-01 5.208333E-03

12 9 13 2.500000E-01 5.208333E-03

13 10 11 2.000000E-01 4.166667E-03

14 11 12 2.000000E-01 4.166667E-03

15 12 13 2.000000E-01 4.166667E-03

The Joint Coordinates

joint X Y

1 .000000 .000000

2 10.000000 .000000

3 20.000000 .000000

4 30.000000 .000000

5 .000000 8.000000

6 10.000000 8.000000

7 15.000000 8.000000

8 20.000000 8.000000

9 30.000000 8.000000

10 .000000 16.000000

11 10.000000 16.000000

12 20.000000 16.000000

13 30.000000 16.000000

The Information of Supports

IS VS

11 .000000

12 .000000

13 .000000

21 .000000

22 .000000

23 .000000

31 .000000

32 .000000

33 .000000

41 .000000

42 .000000

43 .000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ= 3

joint FX FY FM

5 .000000 .000000 -25.000000

7 .000000 -150.000000 -25.000000

13 -50.000000 .000000 -15.000000

The Loadings at Members

NLM= 7

member type VF DST

1 3 20.000000 8.000000

5 2 -150.000000 5.000000

8 4 -10.000000 10.000000

9 3 20.000000 8.000000

13 4 -10.000000 10.000000

14 4 -10.000000 10.000000

15 2 -150.000000 5.000000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint u v rotation

1 2.925180E-21 -9.254433E-21 -1.748233E-20

2 5.407213E-21 -2.522309E-20 -2.400177E-20

3 6.086669E-21 -2.600218E-20 -2.574956E-20

4 4.580938E-21 -1.452029E-20 -2.171638E-20

5 1.629734E-02 -8.113475E-05 -2.433029E-03

6 1.613016E-02 -2.211340E-04 -9.985741E-04

7 1.607622E-02 -5.871796E-03 2.934707E-04

8 1.602228E-02 -2.279643E-04 -5.903658E-04

9 1.599214E-02 -1.273012E-04 -1.427690E-03

10 2.374694E-02 -1.237449E-04 8.226332E-05

11 2.362543E-02 -2.995206E-04 -2.706013E-04

12 2.351868E-02 -3.466569E-04 -1.052591E-03

13 2.341757E-02 -1.944612E-04 9.072026E-04

The Terminal Forces

member FN FS M

1 start 1 92.544329 109.251803 281.489985

end 5 -92.544329 50.748197 -47.475563

2 start 2 252.230950 54.072132 240.017662

end 6 -252.230950 -54.072132 192.559391

3 start 3 260.021817 60.866685 257.495616

end 8 -260.021817 -60.866685 229.437867

4 start 4 145.202905 45.809380 217.163757

end 9 -145.202905 -45.809380 149.311286

5 start 5 122.044419 43.942122 10.394944

end 6 -122.044419 106.057878 -320.973727

6 start 6 78.748386 56.763388 102.608772

end 7 -78.748386 -56.763388 181.208168

7 start 7 78.748386 -93.236612 -206.208168

end 8 -78.748386 93.236612 -259.974893

8 start 8 22.001170 31.401525 3.075273

end 9 -22.001170 68.598475 -189.060019

9 start 5 48.602207 71.296221 12.080619

end 10 -48.602207 88.703779 -81.710850

10 start 6 89.409683 10.776099 25.805565

end 11 -89.409683 -10.776099 60.403230

11 start 8 135.383680 4.119469 27.461752

end 12 -135.383680 -4.119469 5.494002

12 start 9 76.604430 23.808210 39.748733

end 13 -76.604430 -23.808210 150.716949

13 start 10 88.703779 48.602207 81.710850

end 11 -88.703779 51.397793 -95.688782

14 start 11 77.927679 38.011890 35.285552

end 12 -77.927679 61.988110 -155.166650

15 start 12 73.808210 73.395570 149.672648

end 13 -73.808210 76.604430 -165.716949

（3）作刚架的、、图：

弯矩M图：

剪力图：

轴力图

2、计算图示桁架各杆的轴力。已知A=400mm²,E=2.0×10⁵ MPa。（5分）

（1）对杆件和结点编号，选定整体坐标系：

（2）输入数据并输出结果：

Input Data File Name: cyB.txt

Output File Name: cyB2.doc

*******************************************************************

* *

* 2 composite beam 2015.10.29 *

* *

*******************************************************************

The Input Data

The General Information

E NM NJ NS NLC

2.000E+08 13 8 4 1

The Information of Members

member start end A I

1 1 2 4.000000E-04 1.000000E-20

2 2 3 4.000000E-04 1.000000E-20

3 3 4 4.000000E-04 1.000000E-20

4 4 5 4.000000E-04 1.000000E-20

5 6 7 4.000000E-04 1.000000E-20

6 7 8 4.000000E-04 1.000000E-20

7 1 6 4.000000E-04 1.000000E-20

8 2 6 4.000000E-04 1.000000E-20

9 2 7 4.000000E-04 1.000000E-20

10 3 7 4.000000E-04 1.000000E-20

11 7 4 4.000000E-04 1.000000E-20

12 4 8 4.000000E-04 1.000000E-20

13 8 5 4.000000E-04 1.000000E-20

The Joint Coordinates

joint X Y

1 .000000 .000000

2 5.000000 .000000

3 10.000000 .000000

4 15.000000 .000000

5 20.000000 .000000

6 5.000000 5.000000

7 10.000000 5.000000

8 15.000000 5.000000

The Information of Supports

IS VS

11 .000000

12 .000000

32 .000000

52 .000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ= 3

joint FX FY FM

6 25.000000 -50.000000 .000000

7 .000000 -50.000000 .000000

8 .000000 -50.000000 .000000

The Loadings at Members

NLM= 0

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint u v rotation

1 2.500000E-21 -2.045569E-21 -2.761560E-03

2 2.840980E-03 -9.355533E-03 7.659292E-05

3 3.835441E-03 -9.658863E-21 -2.751700E-05

4 4.829902E-03 -8.964908E-03 -2.560604E-04

5 6.889633E-03 -3.295569E-21 2.521479E-03

6 7.585964E-03 -1.120205E-02 -3.491674E-04

7 4.744983E-03 -6.036789E-03 3.321934E-05

8 2.685253E-03 -1.003018E-02 6.469057E-05

The Terminal Forces

member FN FS M

1 start 1 -45.455687 .000000 .000000

end 2 45.455687 .000000 .000000

2 start 2 -15.911373 .000000 .000000

end 3 15.911373 .000000 .000000

3 start 3 -15.911373 .000000 .000000

end 4 15.911373 .000000 .000000

4 start 4 -32.955687 .000000 .000000

end 5 32.955687 .000000 .000000

5 start 6 45.455687 .000000 .000000

end 7 -45.455687 .000000 .000000

6 start 7 32.955687 .000000 .000000

end 8 -32.955687 .000000 .000000

7 start 1 28.928709 .000000 .000000

end 6 -28.928709 .000000 .000000

8 start 2 29.544313 .000000 .000000

end 6 -29.544313 .000000 .000000

9 start 2 -41.781969 .000000 .000000

end 7 41.781969 .000000 .000000

10 start 3 96.588627 .000000 .000000

end 7 -96.588627 .000000 .000000

11 start 7 -24.104299 .000000 .000000

end 4 24.104299 .000000 .000000

12 start 4 17.044313 .000000 .000000

end 8 -17.044313 .000000 .000000

13 start 8 46.606379 .000000 .000000

end 5 -46.606379 .000000 .000000

（3）做轴力图：

3．作图示连续梁的、图，已知各杆截面均为矩形，截面宽0.35m,高0.5m，各杆E=3.45×10⁴MPa。（5分）

（1）对杆件和结点编号，选定整体坐标系：

（2）输入数据并输出结果：

Input Data File Name: cyC.txt

Output File Name: cyC3.doc

*******************************************************************

* *

* 3 composite beam 2015.10.29 *

* *

*******************************************************************

The Input Data

The General Information

E NM NJ NS NLC

3.450E+07 4 5 6 1

The Information of Members

member start end A I

1 1 2 1.750000E-01 3.645833E-03

2 2 3 1.750000E-01 3.645833E-03

3 3 4 1.750000E-01 3.645833E-03

4 4 5 1.750000E-01 3.645833E-03

The Joint Coordinates

joint X Y

1 .000000 .000000

2 3.000000 .000000

3 5.000000 .000000

4 7.000000 .000000

5 10.000000 .000000

The Information of Supports

IS VS

11 .000000

12 .000000

13 .000000

22 .000000

42 .000000

52 .000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ= 2

joint FX FY FM

3 .000000 -120.000000 50.000000

4 .000000 .000000 -25.000000

The Loadings at Members

NLM= 2

member type VF DST

1 4 -10.000000 3.000000

4 2 -120.000000 1.500000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint u v rotation

1 0.000000E+00 1.622642E-21 1.622642E-21

2 0.000000E+00 -7.969340E-21 -1.935076E-04

3 0.000000E+00 -3.495137E-04 1.803821E-04

4 0.000000E+00 -7.356132E-21 -1.305051E-04

5 0.000000E+00 1.702830E-21 3.335756E-04

The Terminal Forces

member FN FS M

1 start 1 .000000 -1.226415 -8.726415

end 2 .000000 31.226415 -39.952830

2 start 2 .000000 63.466981 39.952830

end 3 .000000 -63.466981 86.981132

3 start 3 .000000 -56.533019 -36.981132

end 4 .000000 56.533019 -76.084906

4 start 4 .000000 77.028302 51.084906

end 5 .000000 42.971698 .000000

（3）做弯矩图、剪力图：

做弯矩M图

做剪力F_S图

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