1、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
2、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
3、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NFSM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
4、顺序 ：上边横向三根： 1 2 3第二层竖直四根： 4 5 6 7第三层横向四根，左边那根分为两根： 8 91011最下竖直四根： ）12131415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
5、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 -257
6、2 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
7、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 1
8、2 25e-2 52.08e-49 13 25e-2 52.08e-4 结点号 X 坐标 Y 坐标1234567891011120 1610 1620 1630 160 85 810 820 830 80 010 020 013 30 0已知位移 标号 位移10111213101 0102 0103 0111 0112 0113 0121 0122 0123 0131 0132 0133 0 （结点荷载 4LJ FX FY FM2 0 0 254 150 0 06 0 -150 -507 0 0 -25非结点荷载 7LM LT VF DST2 4 -10 103 2 -250 54 3 20
9、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 DataThe General InformationE NM NJ NS NLC3.650E+07 15 13 12 1The Information of Membersmember start end A I1 1 2 3.000000E-01 9.000000E-032 2 3 3.000000E-01 9.000000E-033 3 4 3.000000E-01
10、9.000000E-034 1 5 2.500000E-01 5.208000E-035 2 7 2.500000E-01 5.208000E-036 3 8 2.500000E-01 5.208000E-037 4 9 2.500000E-01 5.208000E-038 5 6 3.000000E-01 9.000000E-039 6 7 3.000000E-01 9.000000E-0310 7 8 3.000000E-01 9.000000E-0311 8 9 3.000000E-01 9.000000E-0312 5 10 2.500000E-01 5.208000E-0313 7
11、11 2.500000E-01 5.208000E-0314 8 12 2.500000E-01 5.208000E-0315 9 13 2.500000E-01 5.208000E-03The Joint Coordinatesjoint X Y1 .000000 16.0000002 10.000000 16.0000003 20.000000 16.0000004 30.000000 16.0000005 .000000 8.0000006 5.000000 8.0000007 10.000000 8.0000008 20.000000 8.0000009 30.000000 8.000
12、00010 .000000 .00000011 10.000000 .00000012 20.000000 .00000013 30.000000 .000000The Information of SupportsIS VS101 .000000102 .000000103 .000000111 .000000112 .000000113 .000000121 .000000122 .000000123 .000000131 .000000132 .000000133 .000000( NA= 438 )( NW= 1319 )Loading Case 1The Loadings at Jo
13、intsNLJ= 4ILJ PX PY PM2 .0000 .0000 25.000004 150.0000 .0000 .000006 .0000 -150.0000 -50.000007 .0000 .0000 -25.00000The Loadings at MembersNLM= 7ILM ITL PV DST2 4 -10.0000 10.0000003 2 -250.0000 5.0000004 3 20.0000 8.0000008 4 -5.0000 5.00000010 2 -150.0000 5.00000011 4 -10.0000 10.00000012 3 20.00
14、00 8.000000The Results of CalculationThe Joint Displacementsjoint u v phi1 5.401009E-02 4.571565E-05 -4.908445E-042 5.397162E-02 -2.264053E-04 -7.914275E-043 5.399359E-02 -4.394110E-04 -1.629641E-034 5.406702E-02 -3.662007E-04 5.241580E-045 3.042275E-02 2.449844E-05 -3.280584E-036 3.036759E-02 -5.00
15、3731E-03 1.063272E-037 3.031243E-02 -2.024524E-04 -1.409918E-038 3.024206E-02 -2.642422E-04 -1.146413E-039 3.022463E-02 -2.372559E-04 -2.579411E-0310 7.707820E-21 2.794353E-21 -3.862644E-2011 1.099241E-20 -2.309222E-20 -4.731981E-2012 1.143065E-20 -3.014013E-20 -4.844666E-2013 8.869120E-21 -2.706200
16、E-20 -4.160555E-20The 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 -130.8792 -24.055 3.120 -123.529 24.055 96.880 -345.2673 -80.402 102.922 131.359 80.402 147.078 -352.1364 -24.201 -42.123 111.130 24.201 -117.877 191.8875 27.321 66.178 279.408 -27
17、.321 -66.178 250.0156 199.802 56.347 213.907 -199.802 -56.347 236.8717 147.078 69.598 352.136 -147.078 -69.598 204.6458 120.799 -3.743 -315.581 -120.799 28.743 234.3689 120.799 -178.743 -284.368 -120.799 178.743 -609.34510 77.053 24.858 -71.865 -77.053 125.142 -429.55211 19.094 -23.542 -237.305 -19.
18、094 123.542 -498.11912 -27.944 -2.922 123.695 27.944 -157.078 492.93113 230.922 109.924 406.195 -230.922 -109.924 473.19814 301.401 114.307 429.986 -301.401 -114.307 484.46715 270.620 88.691 293.474 -270.620 -88.691 416.055( NA= 438 )( NW= 1347 )1.4 刚架内力图绘制（按照每个节点的上面的运行结果最后一大块数据，就是各个杆件的两端力大小，根据这个图绘制出剪力，弯矩，轴力图等，下面两道题目相较简单，不详述，注意的是桁架题目中，杆件面积矩尽量小，比如取 2e-18，则可以排除剪力弯矩的影响）
