大学结构力学上机操作实验报告

时间：2024.3.31

结构力学上机报告

一、实验目的

1．了解节点，单元，约束，荷载等基本概念；

2．学习并掌握计算模型的交互式输入方法；

3．建立任意体系的计算模型并做几何组成分析；

4．计算平面静定结构的内力。

二、几何组成分析

结点,1,0,0

结点,2,2,0

结点,3,4,0

结点,4,0,2

结点,5,0,4

结点,6,2,4

结点,7,4,4

结点,8,4,2

单元,1,2,1,1,0,1,1,0

单元,2,3,1,1,0,1,1,0

单元,1,4,1,1,0,1,1,0

单元,4,5,1,1,0,1,1,0

单元,5,6,1,1,0,1,1,0

单元,6,7,1,1,0,1,1,0

单元,7,8,1,1,0,1,1,0

单元,8,3,1,1,0,1,1,0

单元,6,4,1,1,0,1,1,0 题目来源：互联网

单元,4,2,1,1,0,1,1,0

单元,2,8,1,1,0,1,1,0 结构组成分析结果：（该结构为无多

单元,8,6,1,1,0,1,1,0 余约束的几何不变体系）

结点支承,6,1,180,0 结构多余约束0，自由度数0

结点支承,1,2,-90,0,0

结点支承,3,1,0,0

三、静定结构的内力计算：

结点,1,0,0

结点,2,2,0

结点,3,6,0

结点,4,10,0

结点,5,12,0

单元,1,2,1,1,1,1,1,1

单元,2,3,1,1,1,1,1,1

单元,3,4,1,1,1,1,1,1 （该结构为无多余约束的几何不变体系）

单元,4,5,1,1,1,1,1,1

结点支承,2,3,0,0,0

结点支承,4,1,0,0

结点荷载,1,1,40,-90

单元荷载,3,3,20,0,1,90

单元荷载,4,3,20,0,1,90

文本,-0.2346,2.4154,40KN,0,0,7.8 （弯矩图）

文本,8.7105,1.9803,20KN/m,0,0,7.8

尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0.0,-3.0,2m,2.0,-3.0,4m,6.0,-3.0,4m,10,-3.0,2m,12,-3.0

（剪力图）

标题:静定结构内力

内力计算

杆端内力值 ( 乘子 = 1)

杆端 1 杆端 2

---------------------------------------- ----------------------------------

单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩

--------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 -40.0000000 0.00000000 0.00000000 -40.0000000 -80.0000000

2 0.00000000 25.0000000 -80.0000000 0.00000000 25.0000000 20.0000000

3 0.00000000 25.0000000 20.0000000 0.00000000 -55.0000000 -40.0000000

4 0.00000000 40.0000000 -40.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

四、静定结构的位移计算：

结点,1,0,0

结点,2,0,4

结点,3,4,4

结点,4,4,0

单元,1,2,1,1,0,1,1,1

单元,2,3,1,1,1,1,1,1

单元,3,4,1,1,1,1,1,0

结点支承,1,2,-90,0,0

结点支承,4,1,0,0

单元荷载,2,3,20,0,1,90

单元荷载,1,1,40,1/2,90

单元材料性质,1,3,1000,10,0,0,10 （无多余约束的几何不变体系）

文本,1.4246,5.1348,20KN/m,0,0,12

文本,-1.0624,2.4446,40KN/m,0,0,12

尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1,4m,4,-1

尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,5,0,2m,5,2,2m,5,4

标题:位移结果计算值

（结构变形图）

杆端位移值 ( 乘子 = 1)

--------------------------------------------------------------------------------------------

杆端 1 杆端 2

---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角

--------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 0.00000000 -42.0400000 138.826666 -0.08000000 -18.0400000

2 138.826666 -0.08000000 -18.0400000 138.826666 -0.24000000 8.62666667

3 138.826666 -0.24000000 8.62666667 173.333333 0.00000000 8.62666667

--------------------------------------------------------------------------------------------

五、超静定结构的内力计算：

结点,1,0,0

结点,2,0,6

结点,3,3,6

结点,4,6,6

结点,5,6,0

单元,1,2,1,1,1,1,1,1

单元,2,3,1,1,1,1,1,0

单元,3,4,1,1,0,1,1,1

单元,4,5,1,1,1,1,1,1

结点支承,1,6,0,0,0,0

结点支承,5,6,0,0,0,0

单元荷载,1,1,60,1/2,90 （超静定结构)

文本,-1.1676,3.6204,60KN,0,0,12

文本,1.7976,3.4940,EI=10,0,0,12

单元材料性质,1,4,1000,10,0,0,10

尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,0,-1,3m,3,-1,3m,6,-1

尺寸线,1,0.2,0.1,7.8,1.0,0.5,7,0,3m,7,3,3m,7,6

经过分析该结构为超静定结构

多余约束数为2，体系自由度数0 （剪力图）

（弯矩图）

杆端内力值 ( 乘子 = 1)

--------------------------------------------------------------------------------------------

杆端 1 杆端 2

---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩

--------------------------------------------------------------------------------------------

1 6.13079019 50.1960784 -102.784100 6.13079019 -9.80392157 18.3923705

2 -9.80392157 -6.13079019 18.3923705 -9.80392157 -6.13079019 0.00000000

3 -9.80392157 -6.13079019 -0.00000000 -9.80392157 -6.13079019 -18.3923705

4 -6.13079019 9.80392157 -18.3923705 -6.13079019 9.80392157 40.4311588

--------------------------------------------------------------------------------------------

六、超静定结构的位移计算：

结点,1,0,0

结点,2,2,0

结点,3,6,0

结点,4,12,0

结点,5,18,0

结点,6,22,0

单元,1,2,1,1,1,1,1,1

单元,2,3,1,1,1,1,1,1

单元,3,4,1,1,1,1,1,1 （有多余约束的几何不变体系，多余约束4）

单元,4,5,1,1,1,1,1,1

单元,5,6,1,1,1,1,1,1

结点支承,2,1,0,0

结点支承,3,1,0,0

结点支承,4,1,0,0

结点支承,5,1,0,0

结点支承,6,6,90,0,0,0

单元荷载,1,3,3,0,1,90

单元荷载,2,3,1,0,1,90 （弯矩图）

单元荷载,3,1,6,1/3,90

单元荷载,3,1,6,2/3,90

单元荷载,4,1,6,1/3,90

单元荷载,5,3,3,0,1,90

单元材料性质,1,5,-1,100,0,0,-1

文本,2.1826,2.4536,3KN/m,0,0,12

文本,7.0687,3.5368,6KN,0,0,12

文本,9.9329,3.6580,6KN,0,0,12

文本,13.4150,3.0981,6KN,0,0,12 （位移影响线）

文本,19.2558,2.7597,3KN/m,0,0,12

尺寸线,1,0.2,0.1,9.6,1.0,0.5,0,-3,2m,2.0,-3,4m,6,-3

,2m,8,-3,2m,10,-3,2m,12,-3,2m,14,-3,4m,18,-3,4m,22,-3

位移计算

杆端位移值 ( 乘子 = 1)

--------------------------------------------------------------------------------------------

杆端 1 杆端 2

---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 u -水平位移 v -竖直位移 ?-转角 u -水平位移 v -竖直位移 ?-转角

--------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 -0.22686469 0.12343234 0.00000000 0.00000000 0.08343234

2 0.00000000 0.00000000 0.08343234 0.00000000 0.00000000 -0.07353135

3 0.00000000 0.00000000 -0.07353135 0.00000000 0.00000000 0.04250825

4 0.00000000 0.00000000 0.04250825 0.00000000 0.00000000 -0.01650165

5 0.00000000 0.00000000 -0.01650165 0.00000000 0.00000000 0.00000000

--------------------------------------------------------------------------------------------

第二篇：安徽建筑工业学院20xx年计算结构力学实验报告

《计算结构力学》

计算报告

姓名:

学号:

班级:

指导:

安徽建筑工业学院土木工程学院

实验一: 形成单元定位向量的程序设计

一、 求图示结构各单元的单元定位向量。

二、 输入数据文件

6,6,4

3,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,6

1,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001

三、 计算结果：

平面杆系分析

单元数NE= 6

结点数NJ= 6

特殊结点数NJT= 4

单元两端结点号:

单元起点终点单元起点终点单元起点终点单元起点终点

1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2

5 3 4 6 5 6

特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数):

结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数

1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001

4 0 1 10001

未知量编号:

2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5

6 7

单元定位向量MW(6)

单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1

单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1

单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1

单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1

单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1

单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7

四、 实验分析：

1．单元⑥是梁式杆，其余均为轴力杆单元；

2．单元定位向量与结点坐标和杆件长度、截面性质、材料都无关。

五、实验日期：二〇##年六月二十日星期三

实验二: 形成单元刚度矩阵和结构刚度矩阵的程序设计

一、 图示桁架腹杆EA₁=186 KN，EI₁=368 KNm²;弦杆EA₂=213 KN，EI₂=559 KNm²。求各单元的单元刚度矩阵和结构刚度矩阵。

二、 输入数据文件

6,6,4,2

3,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,6

1,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001

1,1,1,1,2,2

186,213

368,559

0,6,0,6,0,6

5,5,0,0,5,5

三、 计算结果：

平面杆系分析

单元数NE= 6

结点数NJ= 6

特殊结点数NJT= 4

截面特性分组数NAI= 2

单元两端结点号:

单元起点终点单元起点终点单元起点终点单元起点终点

1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2

5 3 4 6 5 6

单元截面特性:

1 1 1 1 2 2

特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数):

结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数

1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001

4 0 1 10001

截面特性EA:

186.000 213.000

截面特性EI:

368.000 559.000

结点坐标:

结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标

1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000

4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000

未知量编号:

2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5

6 7

单元定位向量MW(6)

单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1

单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1

单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1

单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1

单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1

单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7

单元刚度矩阵：单元号 1

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 2

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 3

17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17

-7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81

-23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24

-17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17

7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81

-23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 4

17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17

7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81

-23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24

-17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17

-7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81

-23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 5

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

单元刚度矩阵：单元号 6

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

结构刚度矩阵：

88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0

.0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5

.0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2

.0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2

372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5

.0 .0 88.7 7.2 .0 .0

.0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2

.0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2

372.7

四、 实验分析：

1．单元刚度矩阵和结构刚度矩阵均与杆件的材料性质有关。

2．单元刚度矩阵具有对称的性质；结构刚度矩阵不具有。

五、 实验日期：二〇##年六月二十日星期三

实验三: 形成载荷列阵的程序设计

一、 图示桁架腹杆EA₁=186 KN，EI₁=368 KNm²;弦杆EA₂=213 KN，EI₂=559 KNm²。求结构的总载荷向量。

二、 输入数据文件

6,6,4,2,2,1

3,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,6

1,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001

1,1,1,1,2,2

186,213

368,559

0,6,0,6,0,6

5,5,0,0,5,5

1.1,-5,2.1,5

6.1,6,-3

三、 计算结果：

平面杆系分析

单元数NE= 6

结点数NJ= 6

特殊结点数NJT= 4

支座结点数NJZ= 2

截面特性分组数NAI= 2

单元两端结点号:

单元起点终点单元起点终点单元起点终点单元起点终点

1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2

5 3 4 6 5 6

单元截面特性:

1 1 1 1 2 2

特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数):

结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数

1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001

4 0 1 10001

截面特性EA:

186.000 213.000

截面特性EI:

368.000 559.000

结点坐标:

结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标

1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000

4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000

未知量编号:

2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5

6 7

单元定位向量MW(6)

单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1

单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1

单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1

单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1

单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1

单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7

单元刚度矩阵：单元号 1

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 2

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 3

17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17

-7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81

-23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24

-17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17

7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81

-23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 4

17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17

7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81

-23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24

-17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17

-7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81

-23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 5

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

单元刚度矩阵：单元号 6

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

结构刚度矩阵：

88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0

.0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5

.0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2

.0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2

372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5

.0 .0 88.7 7.2 .0 .0

.0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2

.0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2

372.7

结点荷载数单元荷载数

2 1

结点荷载:

1.100 -5.000 2.100 5.000

单元荷载:

6.100 6.000 -3.000

荷载向量:

.000 -5.000 -9.000 -9.000 5.000 -9.000

9.000

四、 实验分析：

1．单元载荷作用在梁式杆上。

2．同一结点上的桁架杆与梁式杆有不同的截面，须分开标注。

五、 实验日期：二〇##年六月二十日星期三

实验四: 高斯消元法的程序设计

一、 图示桁架腹杆EA₁=186 KN，EI₁=368 KNm²;弦杆EA₂=213 KN，EI₂=559 KNm²。求结构的结点位移。

二、 输入数据文件

6,6,4,2,2,1

3,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,6

1,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001

1,1,1,1,2,2

186,213

368,559

0,6,0,6,0,6

5,5,0,0,5,5

1.1,-5,2.1,5

6.1,6,-3

三、 计算结果：

平面杆系分析

单元数NE= 6

结点数NJ= 6

特殊结点数NJT= 4

支座结点数NJZ= 2

截面特性分组数NAI= 2

单元两端结点号:

单元起点终点单元起点终点单元起点终点单元起点终点

1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2

5 3 4 6 5 6

单元截面特性:

1 1 1 1 2 2

特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数):

结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数

1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001

4 0 1 10001

截面特性EA:

186.000 213.000

截面特性EI:

368.000 559.000

结点坐标:

结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标

1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000

4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000

未知量编号:

2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5

6 7

单元定位向量MW(6)

单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1

单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1

单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1

单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1

单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1

单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7

单元刚度矩阵：单元号 1

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 2

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 3

17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17

-7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81

-23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24

-17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17

7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81

-23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 4

17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17

7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81

-23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24

-17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17

-7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81

-23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 5

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

单元刚度矩阵：单元号 6

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

结构刚度矩阵：

88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0

.0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5

.0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2

.0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2

372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5

.0 .0 88.7 7.2 .0 .0

.0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2

.0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2

372.7

结点荷载数单元荷载数

2 1

结点荷载:

1.100 -5.000 2.100 5.000

单元荷载:

6.100 6.000 -3.000

荷载向量:

.000 -5.000 -9.000 -9.000 5.000 -9.000

9.000

结构位移列阵:

.03587846 -.03529678 -.18136728 -.04830054 .07117523 -.18136728

.04830054

单元位移列阵:

M UA VA ZTA UB VB ZTB

1 .0000000 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000

2 .0358785 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .0000000

3 .0358785 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000

4 .0000000 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .0000000

5 .0000000 .0000000 .0000000 .0358785 .0000000 .0000000

6 -.0352968 -.1813673 -.0483005 .0711752 -.1813673 .0483005

四、 实验分析：

同一结点上的桁架杆与梁式杆截面有相同的水平位移和竖直位移。

五、 实验日期：二〇##年六月二十日星期三

实验五: 计算杆端力和支座反力的程序设计

一、 图示桁架腹杆EA₁=186 KN，EI₁=368 KNm²;弦杆EA₂=213 KN，EI₂=559 KNm²。求结构的杆件杆端力和支座反力。

二、 输入数据文件

6,6,4,2,2,1

3,1,4,2,4,1,3,2,3,4,5,6

1,5,5,10001,2,6,6,10001,3,1,1,10001,4,0,1,10001

1,1,1,1,2,2

186,213

368,559

0,6,0,6,0,6

5,5,0,0,5,5

1.1,-5,2.1,5

6.1,6,-3

计算结果：

平面杆系分析

单元数NE= 6

结点数NJ= 6

特殊结点数NJT= 4

支座结点数NJZ= 2

截面特性分组数NAI= 2

单元两端结点号:

单元起点终点单元起点终点单元起点终点单元起点终点

1 3 1 2 4 2 3 4 1 4 3 2

5 3 4 6 5 6

单元截面特性:

1 1 1 1 2 2

特殊结点信息(结点号,结点各自由度的约束特征数):

结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数结点号特征数特征数特征数

1 5 5 10001 2 6 6 10001 3 1 1 10001

4 0 1 10001

截面特性EA:

186.000 213.000

截面特性EI:

368.000 559.000

结点坐标:

结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标结点 X坐标 Y坐标

1 .000 5.000 2 6.000 5.000 3 .000 .000

4 6.000 .000 5 .000 5.000 6 6.000 5.000

未知量编号:

2 3 -1 5 6 -1 0 0 -1 1 0 -1 2 3 4 5

6 7

单元定位向量MW(6)

单元编号: 1 MW = 0 0 -1 2 3 -1

单元编号: 2 MW = 1 0 -1 5 6 -1

单元编号: 3 MW = 1 0 -1 2 3 -1

单元编号: 4 MW = 0 0 -1 5 6 -1

单元编号: 5 MW = 0 0 -1 1 0 -1

单元编号: 6 MW = 2 3 4 5 6 7

单元刚度矩阵：单元号 1

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 2

35.33 .00 -88.32 -35.33 .00 -88.32

.00 37.20 .00 .00 -37.20 .00

-88.32 .00 294.40 88.32 .00 147.20

-35.33 .00 88.32 35.33 .00 88.32

.00 -37.20 .00 .00 37.20 .00

-88.32 .00 147.20 88.32 .00 294.40

单元刚度矩阵：单元号 3

17.85 -7.15 -23.17 -17.85 7.15 -23.17

-7.15 15.23 -27.81 7.15 -15.23 -27.81

-23.17 -27.81 188.47 23.17 27.81 94.24

-17.85 7.15 23.17 17.85 -7.15 23.17

7.15 -15.23 27.81 -7.15 15.23 27.81

-23.17 -27.81 94.24 23.17 27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 4

17.85 7.15 -23.17 -17.85 -7.15 -23.17

7.15 15.23 27.81 -7.15 -15.23 27.81

-23.17 27.81 188.47 23.17 -27.81 94.24

-17.85 -7.15 23.17 17.85 7.15 23.17

-7.15 -15.23 -27.81 7.15 15.23 -27.81

-23.17 27.81 94.24 23.17 -27.81 188.47

单元刚度矩阵：单元号 5

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

单元刚度矩阵：单元号 6

35.50 .00 .00 -35.50 .00 .00

.00 31.06 93.17 .00 -31.06 93.17

.00 93.17 372.67 .00 -93.17 186.33

-35.50 .00 .00 35.50 .00 .00

.00 -31.06 -93.17 .00 31.06 -93.17

.00 93.17 186.33 .00 -93.17 372.67

结构刚度矩阵：

88.7 -17.9 7.2 .0 -35.3 .0

.0 -17.9 88.7 -7.2 .0 -35.5

.0 .0 7.2 -7.2 83.5 93.2

.0 -31.1 93.2 .0 .0 93.2

372.7 .0 -93.2 186.3 -35.3 -35.5

.0 .0 88.7 7.2 .0 .0

.0 -31.1 -93.2 7.2 83.5 -93.2

.0 .0 93.2 186.3 .0 -93.2

372.7

结点荷载数单元荷载数

2 1

结点荷载:

1.100 -5.000 2.100 5.000

单元荷载:

6.100 6.000 -3.000

荷载向量:

.000 -5.000 -9.000 -9.000 5.000 -9.000

9.000

结构位移列阵:

.03587846 -.03529678 -.18136728 -.04830054 .07117523 -.18136728

.04830054

单元位移列阵:

M UA VA ZTA UB VB ZTB

1 .0000000 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000

2 .0358785 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .0000000

3 .0358785 .0000000 .0000000 -.0352968 -.1813673 .0000000

4 .0000000 .0000000 .0000000 .0711752 -.1813673 .0000000

5 .0000000 .0000000 .0000000 .0358785 .0000000 .0000000

6 -.0352968 -.1813673 -.0483005 .0711752 -.1813673 .0483005

单元内力

单元 NA QA MA NB QB MB

1 6.747 -1.247 -3.117 -6.747 1.247 -3.117

2 6.747 1.247 3.117 -6.747 -1.247 3.117

3 1.463 -1.714 -6.693 -1.463 1.714 -6.693

4 1.463 1.714 6.693 -1.463 -1.714 6.693

5 -1.274 .000 .000 1.274 .000 .000

6 -3.780 9.000 .000 3.780 9.000 .000

支座反力

支点 RA RB MB

3 .000 9.000 .000

4 .000 9.000 .000

三、 实验分析：

1．程序没有输入支座数和编号，依然可以判断出支点位置、算出支座反力。、

四、 实验日期：二〇##年六月二十日星期三

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