第一篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí) 12土木2班

姓名

學(xué)號(hào)

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

在求解器中輸入平面結(jié)構(gòu)體系

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解如何在求解器中輸入結(jié)構(gòu)體系

2、學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算模型的交互式輸入方法；

3、建立任意體系的計(jì)算模型并做幾何組成分析；

4、計(jì)算平面靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。二 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)，軟件：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器

三 實(shí)驗(yàn)步驟

圖2-4-3 是剛結(jié)點(diǎn)的連接示例，其中圖2-4-3a 中定義了一個(gè)虛擬剛結(jié)點(diǎn)和桿端的連接碼； 各個(gè)桿端與虛擬剛結(jié)點(diǎn)連接后成為圖2-4-3b 的形式，去除虛擬剛結(jié)點(diǎn)后的效果為圖2-4-3c 所示的剛結(jié)點(diǎn)；求解器中顯示的是最后的圖2-4-3c。圖2-4-4 是組合結(jié)點(diǎn)的連接示例，同理，無(wú)需重復(fù)。鉸結(jié)點(diǎn)是最常見(jiàn)的結(jié)點(diǎn)之一，其連接示例在圖2-4-5 中給出。這里，共有四種連接方式，都等效于圖2-4-5e 中的鉸結(jié)點(diǎn)，通常采用圖2-4-5a 所示方式即可。值得一提的是，如果將三個(gè)桿件固定住，圖2-4-5b~d 中的虛擬剛結(jié)點(diǎn)也隨之被固定不動(dòng)，而圖2-4-5a 中的虛擬剛結(jié)點(diǎn)仍然存在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可以繞結(jié)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這是一種結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在求解器中會(huì)自動(dòng)將其排除不計(jì)①。結(jié)點(diǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)際上也潛存于經(jīng)典的結(jié)構(gòu)力學(xué)之中，如將一個(gè)集中力矩加在鉸結(jié)點(diǎn)上，便可以理解為加在了結(jié)點(diǎn)機(jī)構(gòu)上（猶如加在可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的銷(xiāo)釘上），是無(wú)意義的。

綜上所述，求解器中單元對(duì)話(huà)框中的“連接方式”是指各桿端與虛擬剛結(jié)點(diǎn)的連接方式，而不是桿件之間的連接方式。這樣，各桿件通過(guò)虛擬剛結(jié)點(diǎn)這一中介再和其他桿件間接地連接。這種處理的好處是可以避免結(jié)點(diǎn)的重復(fù)編碼（如本書(shū)中矩陣位移法中所介紹的），同時(shí)可以方便地構(gòu)造各種

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

復(fù)雜的組合結(jié)點(diǎn)。

另外，在定義位移約束時(shí)，結(jié)點(diǎn)處的支座約束也是首先加在虛擬剛結(jié)點(diǎn)上，再通過(guò)虛擬剛結(jié)點(diǎn)施加給其他相關(guān)的桿端。

N,1,0,0 解 輸入后的結(jié)構(gòu)如圖2-4-6b所示，N,2,0,1 命令數(shù)據(jù)文檔如下，其中左邊和右

N,3,1,1 邊分別為中、英文關(guān)鍵詞命令數(shù)據(jù)

N,4,1,0 文檔。結(jié)點(diǎn),1,0,0 結(jié)點(diǎn),2,0,1 結(jié)點(diǎn),3,1,1 結(jié)點(diǎn),4,1,0 結(jié)點(diǎn),5,1,2 結(jié)點(diǎn),6,2.5,0 結(jié)點(diǎn),7,2.5,2.5 單元,1,2,1,1,0,1,1,1

N,5,1,2 N,6,2.5,0 N,7,2.5,2.5 E,1,2,1,1,0,1,1,1 E,2,3,1,1,1,1,1,0 E,4,3,1,1,0,1,1,1 E,3,5,1,1,1,1,1,1

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

單元,2,3,1,1,1,1,1,0 單元,4,3,1,1,0,1,1,1 單元,3,5,1,1,1,1,1,1 單元,5,7,1,1,1,1,1,0 單元,6,7,1,1,1,1,1,0 結(jié)點(diǎn)支承,1,4,0,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,4,4,0,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,6,6,0,0,0,0 END

E,5,7,1,1,1,1,1,0 E,6,7,1,1,1,1,1,0 NSUPT,1,4,0,0,0 NSUPT,4,4,0,0,0 NSUPT,6,6,0,0,0,0 END

(1)結(jié)點(diǎn)定義(2)單元定義

(3)結(jié)點(diǎn)支承定義

四、上機(jī)體會(huì)：通過(guò)這么多次上機(jī)操作，已經(jīng)熟練的掌握力學(xué)求解器的使用。能夠運(yùn)用求解器去分析結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，為以后的學(xué)習(xí)工作提供便利。

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告二

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

用求解器求解靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解如何在求解器中輸入結(jié)構(gòu)體系

2、學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算模型的交互式輸入方法；

3、建立任意體系的計(jì)算模型并做幾何組成分析；

4、計(jì)算平面靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。二 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)，軟件：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器 三 實(shí)驗(yàn)步驟

例3-11-1 試用求解器求解圖3-11-1a、b中靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。解先輸入結(jié)構(gòu)體系，其中圖3-11-1a和b 中結(jié)構(gòu)的差別僅在于結(jié)點(diǎn)5的水平坐標(biāo)不同。輸入的數(shù)據(jù)文檔如下（參見(jiàn)圖3-11-1）：

TITLE,例3-11-1 結(jié)點(diǎn),1,0,0 結(jié)點(diǎn),4,6,0 結(jié)點(diǎn)填充,1,4,2,2,1 C case(a)結(jié)點(diǎn),5,8,0 C case(b)C 結(jié)點(diǎn),5,10,0 結(jié)點(diǎn)生成,1,4,2,4,1,0,-1.5 單元,1,2,1,1,0,1,1,1 單元,2,3,1,1,1,1,1,0 單元,3,4,1,1,0,1,1,1 單元,4,5,1,1,1,1,1,0 單元,2,6,1,1,0,1,1,1 單元,6,7,1,1,1,1,1,0 單元,7,8,1,1,0,1,1,1 單元,8,4,1,1,1,1,1,0 結(jié)點(diǎn)支承,1,1,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,5,1,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,7,3,0,0,0 單元荷載,1,1,1,1/2,90 單元荷載,4,1,1,1/2,90

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

輸入結(jié)構(gòu)后，繼續(xù)進(jìn)行如下操作：

1)選擇菜單“求解”、“內(nèi)力計(jì)算”，求解器打開(kāi)“內(nèi)力計(jì)算”對(duì)話(huà)框，在“內(nèi)力顯示”組中選“結(jié) 構(gòu)”，然后可在下面表格中看到桿端內(nèi)力值。

2)在“內(nèi)力類(lèi)型”組中選“彎矩”，可在觀覽器中看到彎矩圖。3)在“內(nèi)力類(lèi)型”組中選“剪力”，可在觀覽器中看到剪力圖。4)在“內(nèi)力類(lèi)型”組中選“軸力”，可在觀覽器中看到軸力圖。

5)可單擊觀覽器中的“加大幅值”或“減小幅值”按鈕調(diào)節(jié)圖形幅值；或者選“設(shè)置菜單”中的“顯示幅度設(shè)置”，然后在對(duì)話(huà)框中給定具體的顯示幅度值。

趣的現(xiàn)象，圖 3-11-1a、b 所示結(jié)構(gòu)的最右邊一跨梁相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)支梁的受力狀態(tài)，整個(gè)內(nèi)力圖除

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

以上求得圖3-11-1a、b 所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖分別如圖3-11-2 和3-11-3 所示從內(nèi)力圖可以看出一個(gè)有了最右邊一跨梁有所區(qū)別以外，其余部分的內(nèi)力圖都是一樣的。讀者可以驗(yàn)證，無(wú)論最右邊一跨梁的長(zhǎng)度如何，只要集中荷載作用在跨中，其余部分的內(nèi)力就不會(huì)改變。

四、上機(jī)體會(huì)：通過(guò)這么多次上機(jī)操作，已經(jīng)熟練的掌握力學(xué)求解器的使用。能夠運(yùn)用求解器去分析結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，用求解器求解一般靜定結(jié)構(gòu)，為以后的學(xué)習(xí)工作提供便利。

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告三

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

用求解器計(jì)算結(jié)構(gòu)的影響線

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解如何在求解器中輸入結(jié)構(gòu)體系

2、學(xué)習(xí)并掌握用求解器計(jì)算結(jié)構(gòu)的影響線；

3、建立任意體系的計(jì)算模型并做幾何組成分析；

4、討論靜定結(jié)構(gòu)影響線的求解器計(jì)算方法。二 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)，軟件：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器 三 實(shí)驗(yàn)步驟

例4-7-1 試求解圖3-11-1a中結(jié)構(gòu)在豎直荷載作用下桿件(2)和(6)中點(diǎn)彎矩、剪力和軸力的影響線。

解先輸入結(jié)構(gòu)體系，輸入的數(shù)據(jù)文檔見(jiàn)圖3-11-1。在該命令文檔中END命令之前，插入一空行，以備插入命令用。下面以桿件(2)中點(diǎn)的彎矩影響線為例，進(jìn)一步說(shuō)明做法。按上一節(jié)做法打開(kāi)“影響線求解參數(shù)”對(duì)話(huà)框。在單位荷載數(shù)據(jù)欄中，類(lèi)型選為“力”，方向選“向下”。在截面內(nèi)力框中，單元碼選2，距桿端1選“1/2”L處，內(nèi)力類(lèi)型選“彎矩”。單擊應(yīng)用、關(guān)閉后，可在命令文檔中見(jiàn)到命令行：“影響線參數(shù),-2,2,1/2,3”。其中關(guān)鍵詞“影響線參數(shù)”后邊的-2代表單位荷載沿y軸方向（豎直的），指向y軸的反方向（即向下）；再后面的2代表第2個(gè)單元；1/2表示截面位置；3代表彎矩。桿件(2)和(6)中點(diǎn)彎矩、剪力和軸力的影響線計(jì)算所需的命令行分別為：

桿件(2): 影響線參數(shù),-2,2,1/2,3 影響線參數(shù),-2,2,1/2,2 影響線參數(shù),-2,2,1/2,1

桿件（6）

影響線參數(shù),-2,6,1/2,3 影響線參數(shù),-2,6,1/2,2 影響線參數(shù),-2,6,1/2,1

后一條命令。

為計(jì)算影響線，依次選菜單：“求解”、“影響線”。在打開(kāi)的“影響線”對(duì)話(huà)框的最上部，可以看到影響線的一些參數(shù)。在“影響線顯示”數(shù)據(jù)欄里，選“結(jié)構(gòu)”后，便可在觀覽器中看到相應(yīng)的影響線的圖形，具體的數(shù)值可以從“單元影響線分析”數(shù)據(jù)框中獲得。各影響線圖形如圖4-7-1和4-7-2所示。求解器最新版本（v2.0.2以上）對(duì)影響線計(jì)算增加了一項(xiàng)很實(shí)用的新功能，即不必退出“影響線”對(duì)話(huà)框，即可改變指定桿件上的截面位置和內(nèi)力類(lèi)型，只需在“選項(xiàng)”欄中按需選

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

擇即可。下面再討論如何使用影響線圖形。影響線圖形中任一桿件中任一點(diǎn)的縱距，表示單位荷載作用在該點(diǎn)時(shí)指定截面處的內(nèi)力值。影響線的縱距值的量取規(guī)則為荷載類(lèi)型 豎直荷載 水平荷載 單位力矩

整體豎直方向 整體水平方向 桿件垂直方向

正值標(biāo)在上方 正值標(biāo)在左方 正值標(biāo)在局部坐標(biāo)y的正方向

標(biāo)距方向 正負(fù)號(hào)

為了簡(jiǎn)單，取量綱一的量1=d。這是一個(gè)間接荷載下的結(jié)構(gòu)影響線問(wèn)題。用求解器求解時(shí)，可以建立一個(gè)等效的計(jì)算模型，如圖4-7-4a所示。輸入的數(shù)據(jù)命令從略，計(jì)算出來(lái)的影響線形狀如圖4-7-3b所示。注意，由于單位荷載作用在上層的水平桿件上，因此應(yīng)取上層桿件的圖形作為影響線

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

圖，而下面的圖形是單位荷載作用在下面梁上時(shí)的影響線。

四、上機(jī)體會(huì)：通過(guò)這么多次上機(jī)操作，已經(jīng)熟練的掌握力學(xué)求解器的使用。能夠運(yùn)用求解器去分析結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，為以后的學(xué)習(xí)工作提供便利。

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告四

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

用求解器進(jìn)行位移計(jì)算

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解如何用求解器進(jìn)行位移計(jì)算

2、學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算模型的交互式輸入方法；

3、建立任意體系的計(jì)算模型并做幾何組成分析；

4、計(jì)算平面靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。二 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)，軟件：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器

三 實(shí)驗(yàn)步驟

1.輸入材料性質(zhì)

在“編輯器”中依次選擇菜單“命令”、“材料性質(zhì)”便可打開(kāi)材料性質(zhì)對(duì)話(huà)框。選擇相同材料性質(zhì)的單元范圍，再選擇或輸入所需的桿件剛度性質(zhì)（質(zhì)量和極限彎矩可以空缺），然后單擊“應(yīng)用”按鈕將命令寫(xiě)到命令文檔中去。若還有單元?jiǎng)偠任炊x，可在對(duì)話(huà)框中繼續(xù)輸入新的數(shù)據(jù)，再“應(yīng)用”，直至定義完畢，單擊“關(guān)閉”退出。

注意，若前后兩個(gè)命令行中的定義有重復(fù)和沖突時(shí)，則以后面的定義為準(zhǔn)，亦即前面的定義被后面的定義覆蓋和取代。

2.輸入溫度改變

在“編輯器”中依次選擇菜單“命令”、“溫度改變”，可打開(kāi)溫度改變對(duì)話(huà)框。與上面類(lèi)似，選擇相同溫度改變的單元范圍，再按照提示選擇或輸入所需的各項(xiàng)參數(shù)，然后單擊“應(yīng)用”按鈕將命令寫(xiě)到命令文檔中去。若還要繼續(xù)定義，可在對(duì)話(huà)框中輸入新的數(shù)據(jù)，再“應(yīng)用”，直至定義完畢，單擊“關(guān)閉”退出。

溫度改變須提供截面高度，輸入時(shí)要注意同結(jié)構(gòu)其他的尺寸采用統(tǒng)一單位。

例5-7-1 試用求解器求解例5-4。

解 本例力和尺寸單位統(tǒng)一采用kN和單元,6,7,1,1,0,1,1,0 cm。輸入的數(shù)據(jù)文檔如下（圖5-7-1a）： 單元,7,4,1,1,0,1,1,0 TITLE, 例5-7-1 變量定義,L=1200,P=39 變量定義,Ah1=18*24,Ah2=18*18,Ag=3.8 變量定義,Eh=3000,Eg=20000,EAg=Eg*Ag 變量定義,EAh1=Eh*Ah1,EAh2=Eh*Ah2 結(jié)點(diǎn),1,0,0 結(jié)點(diǎn),2,0.278*L,0 結(jié)點(diǎn),3,0.722*L,0 結(jié)點(diǎn),4,L,0 結(jié)點(diǎn),6,L/2,L/6 結(jié)點(diǎn)填充,1,6,1,5,1 結(jié)點(diǎn)填充,6,4,1,7,1 單元,1,2,1,1,0,1,1,0

單元,2,5,1,1,0,1,1,0 單元,3,7,1,1,0,1,1,0 單元,2,6,1,1,0,1,1,0 單元,3,6,1,1,0,1,1,0 結(jié)點(diǎn)支承,1,1,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,4,2,0,0,0 結(jié)點(diǎn)荷載,5,1,39,-90 結(jié)點(diǎn)荷載,6,1,39,-90 結(jié)點(diǎn)荷載,7,1,39,-90

單元材料性質(zhì),1,2,3*EAg,1,0,0,-1 單元材料性質(zhì),3,3,2*EAg,1,0,0,-1 單元材料性質(zhì),10,11,EAg,1,0,0,-1 單元材料性質(zhì),4,7,EAh1,1,0,0,-1

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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

單元材料性質(zhì),8,9,EAh2,1,0,0,-1 END 由于本例與抗彎剛度無(wú)關(guān)，因此輸入了單位值。輸入結(jié)構(gòu)體系后，繼續(xù)如下操作：

1)選擇菜單“求解”、“位移計(jì)算”，打開(kāi)“位移計(jì)算”對(duì)話(huà)框；

2)“位移顯示”欄中選“結(jié)構(gòu)”，在觀覽器中便可以看到變形圖，如圖5-7-2b所示； 3)在下面的“桿端位移值”的表格里，找到單元5的第2個(gè)端點(diǎn)的豎向位移； 4)再在“乘以系數(shù)”下拉框中選0.01，則可以看出結(jié)點(diǎn)6的豎向位移為：

例5-7-2 試用求解器求解例5-13。

解本例尺寸單位統(tǒng)一采用cm。輸入的數(shù)據(jù)文檔如下（圖5-7-2）： TITLE,例5-7-2 變量定義,A=600,H=60 結(jié)點(diǎn),1,0,0 結(jié)點(diǎn),2,0,A 結(jié)點(diǎn),3,A,A 單元,1,2,1,1,1,1,1,1

圖5-7-2

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

單元,2,3,1,1,1,1,1,1 結(jié)點(diǎn)支承,1,6,0,0,0,0 單元材料性質(zhì),1,2,1,1,0,0,-1 單元溫度改變,1,2,5,-10,0.00001,H END

4上機(jī)體會(huì)：通過(guò)這么多次上機(jī)操作，已經(jīng)熟練的掌握力學(xué)求解器的使用。能夠運(yùn)用求解器進(jìn)行位移計(jì)算，為以后的學(xué)習(xí)工作提供便利。

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告五

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

用求解器進(jìn)行力法計(jì)算

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解如何用求解器進(jìn)行力法計(jì)算

2、學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算模型的交互式輸入方法；

3、建立任意體系的計(jì)算模型并做幾何組成分析；

4、計(jì)算平面靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。二 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)，軟件：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器

三 實(shí)驗(yàn)步驟

求解器可以求解一般的平面超靜定結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力。超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算通常與結(jié)構(gòu)各桿件的剛度有關(guān)。由于前面已經(jīng)介紹了如何輸入各桿件的材料性質(zhì)，因此超靜定結(jié)構(gòu)的求解無(wú)需引入新的輸入命令；在位移計(jì)算的基礎(chǔ)上，直接選擇“求解”菜單中的“內(nèi)力計(jì)算”、“位移計(jì)算”或“位移內(nèi)力”等菜單即可。對(duì)此這里不再贅述。

為了加深和加強(qiáng)力法的概念，本節(jié)討論如何用求解器進(jìn)行力法的輔助計(jì)算。傳統(tǒng)上，將力法的基本體系取為靜定結(jié)構(gòu)，主要是因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)容易擺弄和計(jì)算，手算時(shí)尤其如此。其實(shí)，只要計(jì)算上無(wú)困難（譬如用求解器求解），超靜定結(jié)構(gòu)同樣可以被用作基本體系。

例6-11-1 試用求解器求解圖6-11-1中的二次超靜定剛架。取結(jié)點(diǎn)3水平支桿反力為基本未知力，各桿長(zhǎng)相等，剛度參數(shù)如下

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

解力單位為kN，尺寸單位為m。依題意，取基本體系如圖6-11-2a所示，此基本體系是超靜定的。圖6-11-2b和圖6-11-2c分別給出了僅荷載作用和僅單位未知力作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖6-11-2a~6-11-2c的命令文檔列在了計(jì)算簡(jiǎn)圖的下面，其中后兩個(gè)文檔只在個(gè)別給出的命令處有區(qū)別。

TITLE,例6-11-1 結(jié)點(diǎn),1,0,0 結(jié)點(diǎn),2,0,4 結(jié)點(diǎn),3,4,4 單元,1,2,1,1,1,1,1,1 單元,2,3,1,1,1,1,1,1 結(jié)點(diǎn)支承,1,6,0,0,0,0 結(jié)點(diǎn)支承,3,2,0,0 結(jié)點(diǎn)荷載,2,1,20,0 單元荷載,2,3,24,0,1,90 單元材料性質(zhì),1,1,5.2E6,1.25E5,0,0,-1 單元材料性質(zhì),2,2,4.5E6,1.2E5,0,0,-1 END

.........結(jié)點(diǎn)支承,3,1,0,0...............結(jié)點(diǎn)荷載,3,-1,1,180 C......結(jié)

點(diǎn)

荷

載,2,3,24,0,1,90

首先計(jì)算荷載作用下結(jié)點(diǎn) 3 水平位移PΔ。輸入圖 6-11-2b 下面的命令文檔后，在“求解” 菜單下選“位移計(jì)算”打開(kāi)位移計(jì)算對(duì)話(huà)框。在“位移顯示”欄中選“結(jié)構(gòu)”，可看到對(duì)話(huà)框下端表格中給出了桿端位移。找到單元2 的第2 個(gè)桿端的位移的值。為了獲得較多的有效數(shù)字，在“乘以系數(shù)”下拉框中選0.000 001，由此得到。u m 26 924 22 0.0= PΔ

類(lèi)似地計(jì)算單位未知力作用下結(jié)點(diǎn)3 的水平位移，得。由以上結(jié)果有11 δ m 651076 000.011= δ kN285 29.907 11 ? ? δ Δ P X。最后將荷載和求出的基本未知力共同作用在基本結(jié)構(gòu) 上，用求解器求解，得變形圖、彎矩圖如圖6-11-3 所示。可以看出

結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，結(jié)點(diǎn)3 確實(shí)沒(méi)有水平位移，說(shuō)明位移協(xié)調(diào)條件已得到滿(mǎn)足。

四、上機(jī)體會(huì)：通過(guò)這么多次上機(jī)操作，已經(jīng)熟練的掌握力學(xué)求解器的使用。能夠運(yùn)用用求解器進(jìn)行力法計(jì)算，為以后的學(xué)習(xí)工作提供便利。

第二篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

結(jié)構(gòu)力學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名：

學(xué)號(hào)：

指導(dǎo)老師：肖方紅

1．作圖示剛架的FN、FS、M圖，已知各桿截面均為矩形，柱截面寬0.4m,高0.4m, 大跨梁截面寬0.35m,高0.85m，小跨梁截面寬0.35m,高0.6m，各桿E=3.0×104 MPa。10分

解：統(tǒng)一單位力kN長(zhǎng)度m那么彈性模量單位為kPa。輸入輸出數(shù)據(jù)如下：

表一：1題輸入數(shù)據(jù)

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

* *

sjl1 gangjia 2011.10.24

* *

* ******************************************************************************************* 3e7 1

0.16

213e-5 2

0.16

213e-5

0.2975

1791e-5 2

0.2975

1791e-5 4

0.21

63e-4 5

0.21

63e-4 5

0.16

213e-5 8

0.16

213e-5 7

0.16

213e-5 9

0.16

213e-5 0

0 0

4.5 0

7.7 7.2 7.7 7.2 4.5 11 7.7 11 4.5 7.2 0 11 0 11 0 12 0 13 0 81 0 82 0 83 0 91 0 92 0 93 0 1 6

0

0

-15 7 1

4.5 2

3.2 3-196 7.2 4-36

7.2 5-196 3.8 6-36

3.8 6-26

2.7 表二：1題輸出數(shù)據(jù)

Input Data File Name: sjl1.txt

Output File Name: sjl1out.txt

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

*

sjl1 gangjia 2011.10.24

*

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

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

3.000E+07

The Information of Members

member start end

A

I

1.600000E-01

2.130000E-03

1.600000E-01

2.130000E-03

2.975000E-01

2.975000E-01

2.100000E-01

2.100000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

.000000

4.500000

.000000

7.700000

7.200000

7.700000

7.200000

4.500000

11.000000

7.700000

11.000000

4.500000

7.200000

.000000

11.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

1.791000E-02 1.791000E-02 6.300000E-03 6.300000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

joint

FX

FY

FM

.000000

.000000

-15.000000

The Loadings at Members

NLM=

member type

VF

DST

20.000000

4.500000

20.000000

3.200000

-196.000000

7.200000

-36.000000

7.200000

-196.000000

3.800000

-36.000000

3.800000

-26.000000

2.700000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

3.076236E-21

-7.549352E-20

-7.540649E-21

4.636735E-03

-7.077518E-04

-4.359988E-04

5.924037E-03

-1.134844E-03

-3.169292E-03

5.813626E-03

-2.178472E-03

1.834783E-03

4.684030E-03

-1.341626E-03

1.384534E-05

5.788766E-03

-5.408925E-04

4.571795E-04

4.685631E-03

-3.674969E-04

-4.586878E-05

3.967738E-21

-1.431068E-19

-8.907750E-21

3.856026E-21

-3.919967E-20

-8.741193E-21

The Terminal Forces

member

FN

FS start

754.935194

75.762357

end

-754.935194

14.237643 start

640.638123

-72.863183

end

-640.638123

136.863184

M 109.156485

29.274120-96.133965-239.428195 start

136.863184

640.638123

239.428195

end

-136.863184

770.561840

-707.153563 start

-58.625540

114.297071

66.859844

end

58.625540

144.902922

-177.040903 start

41.214402

484.706696

517.753681

end

-41.214402

260.093294

-90.988284 start

-2.654138

30.896570

-29.106007

end

2.654138

131.903429

-142.007053 start

1255.268536

95.648782

116.676201

end

-1255.268536

start

1431.068027

end

-1431.068027

start

260.093294

end

-260.093294 start

391.996723

end

-391.996723

鋼架的FN圖：

-95.648782

39.677380

-39.677380

41.214402

-41.214402

38.560264

-38.560264

189.399883 89.077501 89.470709 55.897795 75.988284 87.411931 86.109258

鋼架的Fs圖：

鋼架的M圖：

2、計(jì)算圖示桁架各桿的軸力。已知A=2400mm2,E=2.0×105 MPa。5分

解：該桁架各節(jié)點(diǎn)均為鉸結(jié)，為了使計(jì)算簡(jiǎn)便，所有節(jié)點(diǎn)均作為鋼節(jié)點(diǎn)，為此在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，各桿截面二次矩取很小的值，本題取1×10-20 本題有30根桿件，17個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸入輸出數(shù)據(jù)如下：

表三：2題輸入數(shù)據(jù)

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

*

*

sjl2 gangjia 2011.10.24

* *

* ************************************************************************** 2e8 1

24e-4

1e-20 1

24e-4

1e-20 2

24e-4

1e-20 2

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 5

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 4

24e-4

1e-20 6

24e-4

1e-20 4

24e-4

1e-20 6

24e-4

1e-20 7

24e-4

1e-20 7

24e-4

1e-20 8

24e-4

1e-20 9

24e-4

1e-20 9

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 10

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 12

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 12

24e-4

1e-20 14

24e-4

1e-20 13

24e-4

1e-20 14

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 17

24e-4

1e-20 0

0 0 1

3.75 2

3.5 1

4.75 2

5.5 3

5.25 3

6.25 4 5

6.25 5

5.25 6

5.5 7

4.75 7

3.75 6

3.5 8 8

0 11

0 12

0 171

0 172

0 9 2 0-12 0 5 0-5

0 6 0-5

0 8 0-5

0 9 0-5

0 10 0-5

0 12 0-5

0 13 0-5

0 16 0-12 0 0

表四：2題輸出數(shù)據(jù)

Input Data File Name: sjl2.txt

Output File Name: sjl2out.txt

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

*

sjl2 gangjia 2011.10.24

*

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

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

2.000E+08

The Information of Members

member start end

A

I

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

.000000

4.000000

1.000000

3.750000

2.000000

3.500000

1.000000

4.750000

1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

2.000000

5.500000

3.000000

5.250000

3.000000

6.250000

4.000000

7.000000

5.000000

6.250000

5.000000

5.250000

6.000000

5.500000

7.000000

4.750000

7.000000

3.750000

6.000000

3.500000

8.000000

4.000000

8.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

171

.000000

172

.000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

joint

FX

FY

.000000

-12.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-12.000000

The Loadings at Members

NLM=

0

The Results of Calculation

FM.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

-5.714286E-22

-2.950000E-21

-5.676597E-05

1.682251E-04

-1.625000E-04

-1.236830E-04

1.583218E-04

-2.705629E-04

-3.193943E-05

1.833298E-04

-2.161644E-04

2.716851E-05

2.265671E-04

-2.809795E-04

-4.829399E-05

1.786882E-04

-2.578310E-04

2.349593E-05

1.918510E-04

-2.279964E-04

1.336072E-04

-2.384131E-04

1.857079E-18

-1.009603E-04

-1.336072E-04

-2.384131E-04

-1.918510E-04

-2.279964E-04

-1.786882E-04

-2.578310E-04

-2.265671E-04

-2.809795E-04

-1.583218E-04

-2.705629E-04

-1.833298E-04

-2.161644E-04

-1.682251E-04

-1.625000E-04

5.714286E-22

-2.950000E-21

The Terminal Forces

member

FN

start

19.500000

end

-19.500000 start

11.517511

end

-11.517511 start

9.375000

end

-9.375000 start

-7.730823

end

7.730823 start

-5.153882

end

5.153882 start

9.375000

end

-9.375000 start

5.000000

end

-5.000000 start

-5.038911

end

5.038911 start

10.000000

end

-10.000000

start

-2.576941

end

2.576941

4.762947E-05 1.067515E-04 9.122545E-19-1.067515E-04-4.762947E-05-2.349593E-05 4.829399E-05 3.193943E-05-2.716851E-05 1.236830E-04 5.676597E-05

FS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

M.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000

start

1.439689

.000000

.000000

end

-1.439689

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end

-9.375000

.000000

.000000

start

5.000000

.000000

.000000

end

-5.000000

.000000

.000000

start

-3.599222

.000000

.000000

end

3.599222

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end

-9.375000

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end 10

-9.375000

.000000

.000000

start

-3.599222

.000000

.000000

end 11

3.599222

.000000

.000000

start 11

5.000000

.000000

.000000

end 10

-5.000000

.000000

.000000

start 10

9.375000

.000000

.000000

end 12

-9.375000

.000000

.000000

start 11

-2.576941

.000000

.000000

end 12

2.576941

.000000

.000000

start 11

1.439689

.000000

.000000

end 15

-1.439689

.000000

.000000

start 12

9.375000

.000000

.000000

end 13

-9.375000

.000000

.000000

start 15

10.000000

.000000

.000000

end 12

-10.000000

.000000

.000000

start 15

-5.153882

.000000

.000000

end 14

5.153882

.000000

.000000

start 12

-5.038911

.000000

.000000

end 14

5.038911

.000000

.000000

start 14

5.000000

.000000

.000000

end 13

-5.000000

.000000

.000000

start 13

9.375000

.000000

.000000

end 16

-9.375000

.000000

.000000

start 14

-7.730823

.000000

.000000

end 16

7.730823

.000000

.000000

start 15

11.517511

.000000

.000000

end 17

-11.517511

.000000

.000000

start 17

19.500000

.000000

.000000

end 16

-19.500000

.000000

.000000

鋼架軸力圖（其中拉力為正，壓力為負(fù)）：

3．作圖示連續(xù)梁的FS、M圖，已知各梁截面面積A=6.5m2,慣性矩I=5.50m4，各桿E=3.45×104MPa。5分

解：該結(jié)構(gòu)為一超靜定結(jié)構(gòu)，輸入輸出數(shù)據(jù)如下：

表五：3題輸入數(shù)據(jù)

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

* * sjl3 lxl 2011.10.24

* *

* ************************* 345e5 1

6.5

5.5 2

6.5

5.5 3

6.5

5.5 0

0 40

0 80

0 120

0 11

0 12

0 22

0 32

0 42

0 0 4 1

-10.5

2

-10.5

2

-320

3

-10.5

表六：3題輸出數(shù)據(jù)

Input Data File Name: sjl3.txt

Output File Name: sjl3out.txt

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

*

*

* sjl3 lxl 2011.10.24

*

*

*

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

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

3.450E+07

The Information of Members

member start end

A

I

6.500000E+00

5.500000E+00

6.500000E+00

5.500000E+00

6.500000E+00

5.500000E+00

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

40.000000

.000000

80.000000

.000000

120.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

0

The Loadings at Members

NLM=

member type

VF

DST

-10.500000

40.000000

-10.500000

40.000000

-320.000000

20.000000

-10.500000

40.000000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

0.000000E+00

6.600000E-21

-5.480896E-05

0.000000E+00

-6.600000E-21

-3.794466E-05

0.000000E+00

-6.600000E-21

3.794466E-05

0.000000E+00

6.600000E-21

5.480896E-05

The Terminal Forces

member

FN

FS

M start

.000000

144.000000

.000000

end

.000000

276.000000

-2640.000000 start

.000000

370.000000

2640.000000

end

.000000

370.000000

-2640.000000 start

.000000

276.000000

2640.000000

end

.000000

144.000000

.000000

連續(xù)梁的Fs圖：

連續(xù)梁的M圖：

第三篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)講稿

第一章 緒論

§1-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)

一、力：物體之間的相互作用；

力學(xué)：理論力學(xué)，彈性力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，塑性力學(xué)，粘塑性力學(xué)，液體力學(xué)，斷裂力學(xué)等

結(jié)構(gòu)：用建筑材料組成在建筑物中承擔(dān)荷載并起骨架作用的部分，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)。如梁、柱、樓板、橋梁、堤壩及碼頭等。

結(jié)構(gòu)力學(xué)：研究桿件結(jié)構(gòu)的組成形式及外因作用下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問(wèn)題。

構(gòu)件：結(jié)構(gòu)中的各個(gè)組成部分稱(chēng)為構(gòu)件。

二、結(jié)構(gòu)的類(lèi)型：

從結(jié)構(gòu)型式劃分：磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等；

從建筑材料劃分：磚石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等；

從空間角度劃分：平面結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)等 以上結(jié)構(gòu)從幾何角度來(lái)分，有：

桿系結(jié)構(gòu)：由桿件組成，桿件的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其橫截面的寬度和高度，這是本課的研究?jī)?nèi)容。

板殼結(jié)構(gòu)：厚度尺寸遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度和寬度，即薄壁結(jié)構(gòu)；彈性力學(xué) 實(shí)體結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)、寬、高三個(gè)幾何尺寸屬于同一數(shù)量級(jí)；彈性力學(xué) 結(jié)構(gòu)力學(xué)研究對(duì)象：平面桿系結(jié)構(gòu)

注： 結(jié)構(gòu)力學(xué)：常指狹義的方面，即桿件結(jié)構(gòu)力學(xué)。

三、任務(wù)：（土木工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程）

1）業(yè)主投資：可行性研究、報(bào)建立項(xiàng)、城建規(guī)劃土地批文、招標(biāo)投標(biāo) 2）設(shè)計(jì)：方案、（工藝）、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備（水暖電火自控）[初步、技術(shù)、施工] 3）施工（承包人、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、質(zhì)檢、定額、銀行）、投入運(yùn)行 4）全過(guò)程控制：監(jiān)理

5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)方案（合理布置）、豎向承重體系、水平承重體系、附屬結(jié)構(gòu)體系、施工圖

6）初步方案+尺寸+材料、外力（靜動(dòng)荷載+支座反力）、內(nèi)力（應(yīng)力）+位移（應(yīng)變變形）、強(qiáng)度剛度穩(wěn)定性設(shè)計(jì)動(dòng)力響應(yīng)、最后尺寸材料（鋼、木、鋼筋混凝土、組合）（修正或驗(yàn)證）

四、為了使結(jié)構(gòu)既能安全、正常地工作，又能符合經(jīng)濟(jì)的要求，就要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性（三種破壞形式）的計(jì)算。材料力學(xué)：研究單個(gè)桿件的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性問(wèn)題； 結(jié)構(gòu)力學(xué)：以桿件結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象；

彈性力學(xué)：對(duì)桿件作更精確的分析，并以板、殼、塊體等實(shí)體結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象。

五、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)：(1)研究結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則和合理形式等問(wèn)題(組成規(guī)則：保證結(jié)構(gòu)各部分之間不能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以承擔(dān)預(yù)定的荷載；合理形式：為了充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的性能，更有效地利用材料，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的目的。)

(2)研究結(jié)構(gòu)在外界因素(如荷載、溫度變化及支座移動(dòng))的影響下，結(jié)構(gòu)的反力、內(nèi)力和 位移的計(jì)算原理和方法。求出內(nèi)力和位移后，可根據(jù)材料力學(xué)按強(qiáng)度條件和剛度條件來(lái)選取或驗(yàn)算各桿的截面尺寸，這已不是結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究方法。

(3)研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證不會(huì)失穩(wěn)破壞，如柱子細(xì)長(zhǎng)問(wèn)題以及在動(dòng)力荷載作用下的 結(jié)構(gòu)反應(yīng)。

上述各處方面(強(qiáng)度、剛度、合理形式及穩(wěn)定性)都與內(nèi)力密切相關(guān)。因此，各種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法成為研究重點(diǎn)。

§1-2荷載的分類(lèi)

一、定義：

荷載：主動(dòng)作用在結(jié)構(gòu)上的外力。自重、風(fēng)、地震

廣義荷載：外力、溫度改變、支座沉降、制造誤差、材料的收縮及松馳、地震作用、風(fēng)荷載 作用（效應(yīng)）：引起結(jié)構(gòu)受力或變形的外因。

進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算前，確定荷載大小很關(guān)鍵：若估計(jì)過(guò)大，消耗材料，浪費(fèi)；若估計(jì)過(guò)小，無(wú)法保證結(jié)構(gòu)的安全?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》

二、分類(lèi)：

1、按作用時(shí)間的久暫：

恒載：（永久、長(zhǎng)期）自重 活載：（暫時(shí)，大小方向作用點(diǎn)隨時(shí)間變化）人群、雪、風(fēng)可動(dòng)：在結(jié)構(gòu)上可能占有任意位置的活荷載

移動(dòng)：一組相互平行、間距不變，且在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)的活荷載（吊車(chē)、車(chē)輛在橋上移動(dòng)）

2、作用面積范圍：

分布面積/結(jié)構(gòu)尺寸的相對(duì)比值，按分布情況：集中荷載、分布荷載（特例：均布荷載）

3、作用性質(zhì)（對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)）：

靜力荷載：略去慣性力的影響，大小方向作用點(diǎn)不隨時(shí)間變化或變化極為緩慢，無(wú)加速度。

動(dòng)力荷載：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不容忽視的加速度，沖擊、振動(dòng)。隨時(shí)間變化迅速或在短時(shí)間內(nèi)突然作用或突然消失、動(dòng)力效應(yīng)不大的動(dòng)力荷載可以簡(jiǎn)化為靜力荷載

4、接觸方式：

直接、間接，主次梁體系，（繪圖表示）

5、作用位置：

固定荷載、移動(dòng)荷載

6、按荷載規(guī)范：

主要荷載：指結(jié)構(gòu)在正常使用條件下經(jīng)常作用著的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、車(chē)輛荷載；

附加荷載：指不經(jīng)常作用的荷載，如風(fēng)壓力、溫度變化等；

特殊荷載：指特殊事故引起的或在特殊情況下才發(fā)生的荷載，如地震作用、因部分結(jié)構(gòu)損壞引起的載荷等。

§1-3結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖

一、實(shí)際結(jié)構(gòu)：十分復(fù)雜，完全按照原結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行分析是不可能的，也是不必要的，因此，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算之前，必須加以簡(jiǎn)化，略去不重要的細(xì)節(jié)，顯示其基本特點(diǎn)，用一個(gè)簡(jiǎn)化的圖形來(lái)代替實(shí)際結(jié)構(gòu)。

計(jì)算簡(jiǎn)圖：意義：實(shí)際結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，分析前，將其實(shí)體結(jié)構(gòu)加以簡(jiǎn)化，用一個(gè)簡(jiǎn)化的圖形來(lái)代替實(shí)際結(jié)構(gòu)。計(jì)算簡(jiǎn)圖要慎重選取：若細(xì)節(jié)一一考慮，工作量大，也不為人所接受；若太簡(jiǎn)單，不能反映實(shí)際受力情況，造成工程事故。

選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖的原則：

(1)從實(shí)際出發(fā)－計(jì)算簡(jiǎn)圖要反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要性能；(2)分清主次，略去細(xì)節(jié)－計(jì)算簡(jiǎn)圖要便于計(jì)算。

二、簡(jiǎn)化方法：四方面簡(jiǎn)化（結(jié)合廠房承重結(jié)構(gòu)體系）(1)結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)化：空間結(jié)構(gòu)→平面結(jié)構(gòu)、例如 圖示多層框架結(jié)構(gòu)體系

(2)桿件簡(jiǎn)化：一維桿件，截面尺寸比桿件長(zhǎng)度小得多，且截面上應(yīng)力可以根據(jù)截面的內(nèi)力來(lái)確定，用軸線代替桿件。桿件長(zhǎng)度即結(jié)點(diǎn)間距，荷載作用點(diǎn)移到軸線上。如拱：圓??；(3)結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化：根據(jù)結(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)和構(gòu)造情況而定。影響結(jié)點(diǎn)受力狀態(tài)的因素有：一是結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造情況，另一就是結(jié)點(diǎn)的幾何組成情況

結(jié)點(diǎn)：桿件的匯交點(diǎn)，一般簡(jiǎn)化成以下三種形式：

鉸結(jié)點(diǎn)：各桿在連接區(qū)不能相對(duì)移動(dòng)，但可繞該節(jié)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，即可以傳遞力，但不能傳遞力矩，示意(a)

剛結(jié)點(diǎn)：各桿在連接區(qū)既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(各桿軸線間夾角變形前 后一致)，即可以傳遞力，也可以傳遞力矩。如現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)點(diǎn)。示意(b)

組合結(jié)點(diǎn)：同時(shí)具有以上兩種節(jié)點(diǎn)的特征。示意(c)

單鉸與復(fù)鉸

單剛結(jié)點(diǎn)及復(fù)雜剛結(jié)點(diǎn)

(4)支座簡(jiǎn)化：

支座：結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)裝置。支座將產(chǎn)生支座反力，因此在結(jié)構(gòu)計(jì)算中所選用的支座簡(jiǎn)圖必須與支座的實(shí)際構(gòu)造和變形相符合。通常有以下幾種：

活動(dòng)鉸支座(滾軸支座)：在支承部分有一個(gè)鉸結(jié)構(gòu)或類(lèi)似于鉸結(jié)構(gòu)的裝置。構(gòu)件繞鉸心轉(zhuǎn)，并沿支承面移動(dòng)。反力只有豎向力Y，(固定)鉸支座：被支承的部分可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能移動(dòng)，能提供兩個(gè)反力X、Y。支座反力通過(guò)鉸點(diǎn)，但方向大小未定，一般處理方法將這種支座反力分解成互相垂直的支座反力，其方向任意選定，最后由計(jì)算結(jié)果的正負(fù)確定方向。

固定支座：被支承的部分完全被固定，不發(fā)生任何移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，能提供三個(gè)反力

X、Y、M

滑動(dòng)支座(定向支座)：不能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能沿垂直于支承面的方向移動(dòng)，但可沿支承方向滑動(dòng)，能提供反力矩M和一個(gè)反力，(不多見(jiàn)，常在對(duì)稱(chēng)法計(jì)算中及機(jī)動(dòng)法研究影響線中用)

（示意支座畫(huà)法、支座反力、及在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用）

以上為剛性支座：支座在外荷載作用下本身不產(chǎn)生變形；

彈性支座：實(shí)際工程中，支承部分有一定的彈性。在外荷載作用下支座產(chǎn)生變形，從而影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，其反力與結(jié)構(gòu)支承端相應(yīng)的位移成正比；

(5)荷載簡(jiǎn)化：

荷載簡(jiǎn)化為作用在桿件軸線上。風(fēng)、地震作用簡(jiǎn)化 作用面積不大：按集中荷載考慮； 作用面積較大：按分布荷載考慮； 相聯(lián)作用給予的反作用力：力偶荷載； 最后化成三大作用：線荷載、集中荷載及力偶荷載。(6)材料性質(zhì)簡(jiǎn)化：

材料假設(shè)為連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。例：框架結(jié)構(gòu)的框架計(jì)算

選擇合適計(jì)算簡(jiǎn)圖的重要性、可變性、復(fù)雜性，主要根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際。同一結(jié)構(gòu)，要求不同，可以簡(jiǎn)化為不同的計(jì)算簡(jiǎn)圖。

§ 1-4桿件結(jié)構(gòu)的分類(lèi)

① 按軸線和外力的空間位置劃分：平面結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu) ② 按桿件聯(lián)結(jié)性質(zhì)劃分：鉸結(jié)結(jié)構(gòu)：桁架

剛結(jié)結(jié)構(gòu)：剛架 混合結(jié)構(gòu)：

③桿系結(jié)構(gòu)按其受力特性不同可分為：

1、梁：桿件軸線一般為直線（除曲梁），可以是單個(gè)桿件，也可以是多個(gè)桿件，有單多跨之分。受彎構(gòu)件，M、V。軸線常為直線

簡(jiǎn)支梁

外伸梁

懸臂梁

多跨靜定梁

單跨超靜定梁

連續(xù)梁

（圖示）

2、拱：軸線為曲線，在豎向荷載作用下會(huì)產(chǎn)生水平反力(推力)，M、N、V

3、剛架：由許多梁柱組成，結(jié)點(diǎn)以剛結(jié)點(diǎn)為主，各桿主要受彎，柱子附帶受軸力。M、V、N

4、桁架：由許多直桿組成，所有結(jié)點(diǎn)全是鉸結(jié)點(diǎn)，只有結(jié)點(diǎn)荷載作用時(shí)，各桿只有軸力。屋架、吊車(chē)、大跨

5、組合結(jié)構(gòu)：存在組合結(jié)點(diǎn)。有些桿件只有N(軸力桿、二力桿)，而另一些桿件同時(shí)有M、N、V(梁式桿)。主要由桁架和梁或桁架和剛架組合而成。

6、懸索結(jié)構(gòu)：承重結(jié)構(gòu)為懸掛于塔、柱上的纜索，只有軸向拉力

④按計(jì)算方法劃分：

靜定結(jié)構(gòu)：只靠平衡條件求解

超靜定結(jié)構(gòu)：平衡條件＋變形條件。⑤按支座反力的方向不同：

梁式結(jié)構(gòu)：只產(chǎn)生豎向支反力

拱式結(jié)構(gòu)：豎向支反力＋向內(nèi)水平推力

懸式結(jié)構(gòu)：豎向支反力＋向外水平拉力

第四篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)感想

感悟結(jié)構(gòu)力學(xué)

這學(xué)期開(kāi)設(shè)土木工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課結(jié)構(gòu)力學(xué)，給我第一印象是：難并且復(fù)雜，但是實(shí)用。結(jié)構(gòu)力學(xué)(Structural Mechanics)是固體力學(xué)的一個(gè)分支，它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律，以及如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科，它是土木工程專(zhuān)業(yè)和機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科。我以后專(zhuān)業(yè)方向可能選擇結(jié)構(gòu)方向，那么未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)很可能一直需要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)并且研究它。下面談?wù)剬?duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)初步的感悟。

結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則，結(jié)構(gòu)在各種效應(yīng)（外力，溫度效應(yīng)，施工誤差及支座變形等）作用下的響應(yīng)，包括內(nèi)力（軸力，剪力，彎矩，扭矩）的計(jì)算，位移（線位移，角位移）計(jì)算，以及結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)（自振周期，振型）的計(jì)算等。結(jié)構(gòu)力學(xué)通常有三種分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩陣位移法后來(lái)發(fā)展出有限元法，成為利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的理論基礎(chǔ)。這三種分析方法實(shí)用而且能把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，也就是簡(jiǎn)化實(shí)際工程中的問(wèn)題。在實(shí)際生活中，結(jié)構(gòu)無(wú)處不在，結(jié)構(gòu)體系是整個(gè)工程核心，結(jié)構(gòu)一旦出問(wèn)題，那么整個(gè)工程體系將會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。土建、水利等建筑工程首先考慮的就是建筑工程的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)就是組成工程的靈魂。任何復(fù)雜的工程體系都可以簡(jiǎn)化成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)體系來(lái)分析，進(jìn)而強(qiáng)化改進(jìn)整個(gè)建筑，使它們能夠更安全、更經(jīng)濟(jì)、更耐久，滿(mǎn)足工程需要。

結(jié)構(gòu)力學(xué)在當(dāng)前的實(shí)際中要靠建筑設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)，在滿(mǎn)足該設(shè)計(jì)的前提下進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，單純的從結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行的建筑必定難以滿(mǎn)足美觀的要求，而在現(xiàn)在的建筑中，沒(méi)有好的外觀，縱使你的結(jié)構(gòu)固若金湯也很難被接受。多數(shù)情況下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)之后支持那些設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出的外觀。結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)就是為了這一目標(biāo)，為建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出的建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求的結(jié)構(gòu)，最實(shí)用的東西，往往在幕后下功夫，不可否認(rèn)，結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵性作用。以后我如果學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的話(huà)，那么我將是一個(gè)幕后英雄了。

這學(xué)期的結(jié)構(gòu)力學(xué)，算是初次接觸，好多內(nèi)容都不好理解，理論的東西都很抽象，我只能說(shuō)我思維跟不上，也不可否認(rèn)用的功課不夠。在結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，培養(yǎng)了一個(gè)簡(jiǎn)化問(wèn)題的能力吧，結(jié)構(gòu)力學(xué)的核心思想就是簡(jiǎn)化，把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，把復(fù)雜的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成一個(gè)個(gè)基本體系去分析，解決相應(yīng)的力學(xué)問(wèn)題。這個(gè)核心思想如果掌握了，有很大的用途，不只是結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)，其他生活實(shí)際問(wèn)題中，我們也會(huì)變得化繁為簡(jiǎn)，把問(wèn)題變簡(jiǎn)單易于解決。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的現(xiàn)實(shí)例子，結(jié)構(gòu)力學(xué)中合理拱軸線的分析，我們?cè)谌g拱的上面填土，我們通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)中對(duì)三絞拱軸線的分析，我們可以計(jì)算出在一定土重量下最合理的軸線是怎樣的，這可以應(yīng)用于拱橋的設(shè)計(jì)中。設(shè)計(jì)最合理的拱軸線，可以讓拱橋在承受理論壓力的同時(shí)以一個(gè)最美觀、最節(jié)省材料的形式出現(xiàn)。當(dāng)然節(jié)省材料也就意味著節(jié)省了建造成本，卻沒(méi)有降低工程質(zhì)量，這就是理論計(jì)算與實(shí)際工程密不可分，理論的計(jì)算一定要為建筑實(shí)際情況而服務(wù)。說(shuō)到這里，這又是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的另外一個(gè)心得了。

結(jié)構(gòu)力學(xué)是工程實(shí)踐的前提計(jì)算，鑒于這一點(diǎn)，我們學(xué)習(xí)過(guò)程中，不能死板，一定要有創(chuàng)新精神，結(jié)合實(shí)際的問(wèn)題去進(jìn)行理論分析，切不可死抓理論而忽略工程實(shí)際。比如，實(shí)際工程的材料問(wèn)題，我們的結(jié)構(gòu)也需要材料的支持，材料的性能?chē)?yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。我們的結(jié)構(gòu)理論分析計(jì)算要將材料的性能考慮在內(nèi)才會(huì)有實(shí)際的意義，否則不過(guò)是紙上談兵。我們不僅要學(xué)習(xí)最好的結(jié)構(gòu)方式，也要學(xué)習(xí)達(dá)到結(jié)構(gòu)要求的情況下節(jié)約成本，符合經(jīng)濟(jì)的要求。我認(rèn)為結(jié)構(gòu)力學(xué)的結(jié)構(gòu)分析，是對(duì)結(jié)構(gòu)的綜合性能分析，位移、形變、受力等等問(wèn)題。

學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)，毫不夸張的講，培養(yǎng)了我們很多方面的能力。首先是分析問(wèn)題的能力，它培養(yǎng)了我們多方面的分析能力：選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的能力、進(jìn)行力系平衡分析和變形幾何分析的能力、選擇計(jì)算方法的能力。其次是計(jì)算能力，結(jié)構(gòu)力學(xué)的計(jì)算不像數(shù)學(xué)問(wèn)題那么紛繁復(fù)雜，但是它需要計(jì)算步驟，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行定量校核定性判斷的能力，這些對(duì)我們?nèi)蘸蟮墓ぷ饔泻艽蟮膸椭?。再者就是可以培養(yǎng)我們的自學(xué)能力，結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容豐富，并且內(nèi)容廣泛，如果想要學(xué)好，光靠老師的講解根本不夠，多的是需要我們自己的學(xué)習(xí)與理解。

第五篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)心得體會(huì)

結(jié)構(gòu)力學(xué)心得體會(huì)

本學(xué)期結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程已經(jīng)接近尾聲。主要是三部分內(nèi)容，即漸近法、矩陣位移法和平面剛架靜力分析的程序設(shè)計(jì)。通過(guò)為期八周的理論課學(xué)習(xí)和六次的上機(jī)課程設(shè)計(jì)，我收獲頗豐。

而對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)半年的學(xué)習(xí)，也讓我對(duì)這門(mén)學(xué)科有了很大的認(rèn)識(shí)。結(jié)構(gòu)力學(xué)是力學(xué)的分支，它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律以及如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科。工程力學(xué)是機(jī)械類(lèi)工種的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，許多工程實(shí)踐都離不開(kāi)工程力學(xué)，工程力學(xué)又和其它一些后緒課程及實(shí)習(xí)課有緊密的聯(lián)系。所以，工程力學(xué)是掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能不可缺少的一門(mén)重要課程。

首先，漸近法的核心是力矩分配法。計(jì)算超靜定剛架，不論采用力法或位移法，都要組成和驗(yàn)算典型方程，當(dāng)未知量較多時(shí)，解算聯(lián)立方程比較復(fù)雜，力矩分配法就是為了計(jì)算簡(jiǎn)潔而得到的捷徑，它是位移法演變而來(lái)的一種結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。其物理概念生動(dòng)形象，每輪計(jì)算又是按同一步驟重復(fù)進(jìn)行，進(jìn)而易于掌握，適合手算，并可不經(jīng)過(guò)計(jì)算節(jié)點(diǎn)位移而直接求得桿端彎矩，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，是我們應(yīng)該掌握的基本技能。本章要求我們能夠熟練得運(yùn)用力矩分配法對(duì)鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行力矩分配和傳遞，然后計(jì)算出桿端最后的彎矩，畫(huà)出鋼架彎矩圖。其次，與上一學(xué)期所學(xué)的力法和位移法那些傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)基本方法相比，本學(xué)期所學(xué)的矩陣位移法是通過(guò)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，解決力法和位移法不能解決的結(jié)構(gòu)分析題。其核心是桿系結(jié)構(gòu)的矩陣分析，主要包括兩部分內(nèi)容，即單元分析和整體分析。矩陣位移法的程序簡(jiǎn)單并且通用性強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣，也是我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本章要求我們掌握單位的剛度方程并且明白單位矩陣中每一個(gè)元素的物理意義，可以熟練的進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，最為重要的是能夠利用矩陣位移法進(jìn)行計(jì)算。

最后，是平面鋼架靜力分析的程序設(shè)計(jì)。其核心是如何把矩陣分析的過(guò)程變成計(jì)算機(jī)的計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)計(jì)算。我們所學(xué)的是一種新的程序設(shè)計(jì)方法—PAD軟件設(shè)計(jì)方法，它的程序設(shè)計(jì)包括四步：

1、把計(jì)算過(guò)程模塊化，給出總體程序結(jié)構(gòu)的PAD設(shè)計(jì)；２、主程序的PAD設(shè)計(jì)；

3、子程序的PAD設(shè)計(jì)；

4、根據(jù)主程序和子程序的PAD設(shè)計(jì)，用程序語(yǔ)言編寫(xiě)計(jì)算程序。要求我們具備結(jié)構(gòu)力學(xué)、算法語(yǔ)言，即VB、矩陣代數(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。在上機(jī)利用VB 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)解答實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，我們遇到了各種各樣的難題，每一道題得出最后的結(jié)果都不會(huì)那么容易輕松。第一，需要重視細(xì)節(jié)，在抄寫(xiě)程序代碼時(shí)，需要同組人的分工合作，然后再把每一部分的代碼合成一個(gè)整體然后運(yùn)行，這就要求每個(gè)人都不能出任何差錯(cuò)，否則最后的代碼就是錯(cuò)誤的，不能正常運(yùn)行。第二，需要熟練掌握結(jié)構(gòu)分析題中的元素意義，并且能夠熟練的根據(jù)程序中數(shù)據(jù)輸入的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和輸入。第三，并不是所有題多能夠利用一套程序代碼解答出來(lái)，所以要求我們必須學(xué)會(huì)變通，具體問(wèn)題具體對(duì)待，通過(guò)分析結(jié)構(gòu)采用相應(yīng)的程序代碼。

結(jié)構(gòu)力學(xué)要求我們的不僅僅是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，更需要我們具有獨(dú)立的思維方式，能夠靈活多變的解答問(wèn)題，最為重要的是它是對(duì)我們細(xì)心的一種磨練，也要求我們具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。收獲的這些東西能夠幫助我們解決結(jié)構(gòu)力學(xué)的種種問(wèn)題，更會(huì)幫助我們輕松的面對(duì)今后的學(xué)習(xí)和工作。