結構力學實驗報告15篇第一篇：結構力學實驗報告1結構力學實驗報告結構力學實驗報告班級12土木2班姓名學號結構力學實驗報告實驗報告一實驗名稱在求解器中輸入平面結構體系一實驗目的1、了解如何在求解器中輸入結構體系2、學習并掌握計算模型的交互式輸入方法；3、建立任意體系的計算模型并做幾何組成分析；4、計算平面靜定結構的內力。二實驗儀器計算機，軟件：結構力學求解器三實驗步驟圖2-4-3是剛結點的連接示例，其中圖2-4-3a中定義了一個虛擬剛結點和桿端的連接碼；各個桿端與虛擬剛結點連接后成為圖2-4-3b的形式，去除虛擬剛結點后的效果為圖2-4-3c所示的剛結點；求解器中顯示的是最后的圖2-4-3c。圖2-4-4是組合結點的連接示例，同理，無需重復。鉸結點是最常見的結點之一，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中的鉸結點，通常采用圖2-4-5a所示方式即可。值得一提的是，如果將三個桿件固定住，圖2-4-5b~d中的虛擬剛結點也隨之被固定不動，而圖2-4-5a中的虛擬剛結點仍然存在一個轉動自由度，可以繞結點自由轉動。這是一種結點轉動機構，在求解器中會自動將其排除不計①。結點機構實際上也潛存于經典的結構力學之中，如將一個集中力矩加在鉸結點上，便可以理解為加在了結點機構上（猶如加在可自由轉動的銷釘上），是無意義的。綜上所述，求解器中單元對話框中的“連接方式”是指各桿端與虛擬剛結點的連接方式，而不是桿件之間的連接方式。這樣，各桿件通過虛擬剛結點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點的重復編碼（如本書中矩陣位移法中所介紹的），同時可以方便地構造各種結構力學實驗報告復雜的組合結點。另外，在定義位移約束時，結點處的支座約束也是首先加在虛擬剛結點上，再通過虛擬剛結點施加給其他相關的桿端。N,1,0,0解輸入后的結構如圖2-4-6b所示，N,2,0,1命令數據文檔如下，其中左邊和右N,3,1,1邊分別為中、英文關鍵詞命令數據N,4,1,0文檔。結點,1,0,0結點,2,0,1結點,3,1,1結點,4,1,0結點,5,1,2結點,6,2.5,0結點,7,2.5,2.5單元,1,2,1,1,0,1,1,1N,5,1,2N,6,2.5,0N,7,2.5,2.5E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,4,3,1,1,0,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1結構力學實驗報告單元,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結點支承,1,4,0,0,0結點支承,4,4,0,0,0結點支承,6,6,0,0,0,0ENDE,5,7,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,1,1,1,0NSUPT,1,4,0,0,0NSUPT,4,4,0,0,0NSUPT,6,6,0,0,0,0END(1)結點定義(2)單元定義(3)結點支承定義四、上機體會：通過這么多次上機操作，已經熟練的掌握力學求解器的使用。能夠運用求解器去分析結構的構造，為以后的學習工作提供便利。結構力學實驗報告實驗報告二實驗名稱用求解器求解靜定結構的內力分析一實驗目的1、了解如何在求解器中輸入結構體系2、學習并掌握計算模型的交互式輸入方法；3、建立任意體系的計算模型并做幾何組成分析；4、計算平面靜定結構的內力。二實驗儀器計算機，軟件：結構力學求解器三實驗步驟例3-11-1試用求解器求解圖3-11-1a、b中靜定結構的內力。解先輸入結構體系，其中圖3-11-1a和b中結構的差別僅在于結點5的水平坐標不同。輸入的數據文檔如下（參見圖3-11-1）：TITLE,例3-11-1結點,1,0,0結點,4,6,0結點填充,1,4,2,2,1Ccase(a)結點,5,8,0Ccase(b)C結點,5,10,0結點生成,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結點支承,1,1,0,0結點支承,5,1,0,0結點支承,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結構力學實驗報告輸入結構后，繼續進行如下操作：1)選擇菜單“求解”、“內力計算”，求解器打開“內力計算”對話框，在“內力顯示”組中選“結構”，然后可在下面表格中看到桿端內力值。2)在“內力類型”組中選“彎矩”，可在觀覽器中看到彎矩圖。3)在“內力類型”組中選“剪力”，可在觀覽器中看到剪力圖。4)在“內力類型”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”按鈕調節圖形幅值；或者選“設置菜單”中的“顯示幅度設置”，然后在對話框中給定具體的顯示幅度值。趣的現象，圖3-11-1a、b所示結構的最右邊一跨梁相當于一個簡支梁的受力狀態，整個內力圖除結構力學實驗報告以上求得圖3-11-1a、b所示結構的內力圖分別如圖3-11-2和3-11-3所示從內力圖可以看出一個有了最右邊一跨梁有所區別以外，其余部分的內力圖都是一樣的。讀者可以驗證，無論最右邊一跨梁的長度如何，只要集中荷載作用在跨中，其余部分的內力就不會改變。四、上機體會：通過這么多次上機操作，已經熟練的掌握力學求解器的使用。能夠運用求解器去分析結構的構造，用求解器求解一般靜定結構，為以后的學習工作提供便利。結構力學實驗報告實驗報告三實驗名稱用求解器計算結構的影響線一實驗目的1、了解如何在求解器中輸入結構體系2、學習并掌握用求解器計算結構的影響線；3、建立任意體系的計算模型并做幾何組成分析；4、討論靜定結構影響線的求解器計算方法。二實驗儀器計算機，軟件：結構力學求解器三實驗步驟例4-7-1試求解圖3-11-1a中結構在豎直荷載作用下桿件(2)和(6)中點彎矩、剪力和軸力的影響線。解先輸入結構體系，輸入的數據文檔見圖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)中點的彎矩影響線為例，進一步說明做法。按上一節做法打開“影響線求解參數”對話框。在單位荷載數據欄中，類型選為“力”，方向選“向下”。在截面內力框中，單元碼選2，距桿端1選“1/2”L處，內力類型選“彎矩”。單擊應用、關閉后，可在命令文檔中見到命令行：“影響線參數,-2,2,1/2,3”。其中關鍵詞“影響線參數”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個單元；1/2表示截面位置；3代表彎矩。桿件(2)和(6)中點彎矩、剪力和軸力的影響線計算所需的命令行分別為：桿件(2):影響線參數,-2,2,1/2,3影響線參數,-2,2,1/2,2影響線參數,-2,2,1/2,1桿件（6）影響線參數,-2,6,1/2,3影響線參數,-2,6,1/2,2影響線參數,-2,6,1/2,1后一條命令。為計算影響線，依次選菜單：“求解”、“影響線”。在打開的“影響線”對話框的最上部，可以看到影響線的一些參數。在“影響線顯示”數據欄里，選“結構”后，便可在觀覽器中看到相應的影響線的圖形，具體的數值可以從“單元影響線分析”數據框中獲得。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）對影響線計算增加了一項很實用的新功能，即不必退出“影響線”對話框，即可改變指定桿件上的截面位置和內力類型，只需在“選項”欄中按需選結構力學實驗報告擇即可。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的縱距，表示單位荷載作用在該點時指定截面處的內力值。影響線的縱距值的量取規則為荷載類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在上方正值標在左方正值標在局部坐標y的正方向標距方向正負號為了簡單，取量綱一的量1=d。這是一個間接荷載下的結構影響線問題。用求解器求解時，可以建立一個等效的計算模型，如圖4-7-4a所示。輸入的數據命令從略，計算出來的影響線形狀如圖4-7-3b所示。注意，由于單位荷載作用在上層的水平桿件上，因此應取上層桿件的圖形作為影響線結構力學實驗報告圖，而下面的圖形是單位荷載作用在下面梁上時的影響線。四、上機體會：通過這么多次上機操作，已經熟練的掌握力學求解器的使用。能夠運用求解器去分析結構的構造，為以后的學習工作提供便利。結構力學實驗報告實驗報告四實驗名稱用求解器進行位移計算一實驗目的1、了解如何用求解器進行位移計算2、學習并掌握計算模型的交互式輸入方法；3、建立任意體系的計算模型并做幾何組成分析；4、計算平面靜定結構的內力。二實驗儀器計算機，軟件：結構力學求解器三實驗步驟1.輸入材料性質在“編輯器”中依次選擇菜單“命令”、“材料性質”便可打開材料性質對話框。選擇相同材料性質的單元范圍，再選擇或輸入所需的桿件剛度性質（質量和極限彎矩可以空缺），然后單擊“應用”按鈕將命令寫到命令文檔中去。若還有單元剛度未定義，可在對話框中繼續輸入新的數據，再“應用”，直至定義完畢，單擊“關閉”退出。注意，若前后兩個命令行中的定義有重復和沖突時，則以后面的定義為準，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”，可打開溫度改變對話框。與上面類似，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參數，然后單擊“應用”按鈕將命令寫到命令文檔中去。若還要繼續定義，可在對話框中輸入新的數據，再“應用”，直至定義完畢，單擊“關閉”退出。溫度改變須提供截面高度，輸入時要注意同結構其他的尺寸采用統一單位。例5-7-1試用求解器求解例5-4。解本例力和尺寸單位統一采用kN和單元,6,7,1,1,0,1,1,0cm。輸入的數據文檔如下（圖5-7-1a）：單元,7,4,1,1,0,1,1,0TITLE,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結點,1,0,0結點,2,0.278*L,0結點,3,0.722*L,0結點,4,L,0結點,6,L/2,L/6結點填充,1,6,1,5,1結點填充,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結點支承,1,1,0,0結點支承,4,2,0,0,0結點荷載,5,1,39,-90結點荷載,6,1,39,-90結點荷載,7,1,39,-90單元材料性質,1,2,3*EAg,1,0,0,-1單元材料性質,3,3,2*EAg,1,0,0,-1單元材料性質,10,11,EAg,1,0,0,-1單元材料性質,4,7,EAh1,1,0,0,-1結構力學實驗報告單元,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,8,9,EAh2,1,0,0,-1END由于本例與抗彎剛度無關，因此輸入了單位值。輸入結構體系后，繼續如下操作：1)選擇菜單“求解”、“位移計算”，打開“位移計算”對話框；2)“位移顯示”欄中選“結構”，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個端點的豎向位移；4)再在“乘以系數”下拉框中選0.01，則可以看出結點6的豎向位移為：例5-7-2試用求解器求解例5-13。解本例尺寸單位統一采用cm。輸入的數據文檔如下（圖5-7-2）：TITLE,例5-7-2變量定義,A=600,H=60結點,1,0,0結點,2,0,A結點,3,A,A單元,1,2,1,1,1,1,1,1圖5-7-2結構力學實驗報告單元,2,3,1,1,1,1,1,1結點支承,1,6,0,0,0,0單元材料性質,1,2,1,1,0,0,-1單元溫度改變,1,2,5,-10,0.00001,HEND4上機體會：通過這么多次上機操作，已經熟練的掌握力學求解器的使用。能夠運用求解器進行位移計算，為以后的學習工作提供便利。結構力學實驗報告實驗報告五實驗名稱用求解器進行力法計算一實驗目的1、了解如何用求解器進行力法計算2、學習并掌握計算模型的交互式輸入方法；3、建立任意體系的計算模型并做幾何組成分析；4、計算平面靜定結構的內力。二實驗儀器計算機，軟件：結構力學求解器三實驗步驟求解器可以求解一般的平面超靜定結構的位移和內力。超靜定結構的計算通常與結構各桿件的剛度有關。由于前面已經介紹了如何輸入各桿件的材料性質，因此超靜定結構的求解無需引入新的輸入命令；在位移計算的基礎上，直接選擇“求解”菜單中的“內力計算”、“位移計算”或“位移內力”等菜單即可。對此這里不再贅述。為了加深和加強力法的概念，本節討論如何用求解器進行力法的輔助計算。傳統上，將力法的基本體系取為靜定結構，主要是因為靜定結構容易擺弄和計算，手算時尤其如此。其實，只要計算上無困難（譬如用求解器求解），超靜定結構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。取結點3水平支桿反力為基本未知力，各桿長相等，剛度參數如下結構力學實驗報告解力單位為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算簡圖。圖6-11-2a~6-11-2c的命令文檔列在了計算簡圖的下面，其中后兩個文檔只在個別給出的命令處有區別。TITLE,例6-11-1結點,1,0,0結點,2,0,4結點,3,4,4單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1結點支承,1,6,0,0,0,0結點支承,3,2,0,0結點荷載,2,1,20,0單元荷載,2,3,24,0,1,90單元材料性質,1,1,5.2E6,1.25E5,0,0,-1單元材料性質,2,2,4.5E6,1.2E5,0,0,-1END.........結點支承,3,1,0,0...............結點荷載,3,-1,1,180C......結點荷載,2,3,24,0,1,90首先計算荷載作用下結點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“位移計算”打開位移計算對話框。在“位移顯示”欄中選“結構”，可看到對話框下端表格中給出了桿端位移。找到單元2的第2個桿端的位移的值。為了獲得較多的有效數字，在“乘以系數”下拉框中選0.000001，由此得到。um26924220.0=PΔ類似地計算單位未知力作用下結點3的水平位移，得。由以上結果有11δm651076000.011=δkN28529.90711??δΔPX。最后將荷載和求出的基本未知力共同作用在基本結構上，用求解器求解，得變形圖、彎矩圖如圖6-11-3所示。可以看出結構力學實驗報告，結點3確實沒有水平位移，說明位移協調條件已得到滿足。四、上機體會：通過這么多次上機操作，已經熟練的掌握力學求解器的使用。能夠運用用求解器進行力法計算，為以后的學習工作提供便利。第二篇：結構力學上機實驗報告結構力學上機實驗報告姓名：學號：指導老師：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=3.0×104MPa。10分解：統一單位力kN長度m那么彈性模量單位為kPa。輸入輸出數據如下：表一：1題輸入數據**********************************************************************************************sjl1gangjia2011.10.24**********************************************************************************************3e710.16213e-520.16213e-50.29751791e-520.29751791e-540.2163e-450.2163e-450.16213e-580.16213e-570.16213e-590.16213e-50004.507.77.27.77.24.5117.7114.57.201101101201308108208309109209301600-15714.523.23-1967.24-367.25-1963.86-363.86-262.7表二：1題輸出數據InputDataFileName:sjl1.txtOutputFileName:sjl1out.txt**************************************************************************sjl1gangjia2011.10.24*************************************************************************TheInputDataTheGeneralInformationENMNJNSNLC3.000E+07TheInformationofMembersmemberstartendAI1.600000E-012.130000E-031.600000E-012.130000E-032.975000E-012.975000E-012.100000E-012.100000E-011.600000E-011.600000E-011.600000E-011.600000E-01TheJointCoordinatesjointXY.000000.000000.0000004.500000.0000007.7000007.2000007.7000007.2000004.50000011.0000007.70000011.0000004.5000007.200000.00000011.000000.000000TheInformationofSupportsISVS.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.0000001.791000E-021.791000E-026.300000E-036.300000E-032.130000E-032.130000E-032.130000E-032.130000E-03LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=jointFXFYFM.000000.000000-15.000000TheLoadingsatMembersNLM=membertypeVFDST20.0000004.50000020.0000003.200000-196.0000007.200000-36.0000007.200000-196.0000003.800000-36.0000003.800000-26.0000002.700000TheResultsofCalculationTheJointDisplacementsjointuvrotation3.076236E-21-7.549352E-20-7.540649E-214.636735E-03-7.077518E-04-4.359988E-045.924037E-03-1.134844E-03-3.169292E-035.813626E-03-2.178472E-031.834783E-034.684030E-03-1.341626E-031.384534E-055.788766E-03-5.408925E-044.571795E-044.685631E-03-3.674969E-04-4.586878E-053.967738E-21-1.431068E-19-8.907750E-213.856026E-21-3.919967E-20-8.741193E-21TheTerminalForcesmemberFNFSstart754.93519475.762357end-754.93519414.237643start640.638123-72.863183end-640.638123136.863184M109.15648529.274120-96.133965-239.428195start136.863184640.638123239.428195end-136.863184770.561840-707.153563start-58.625540114.29707166.859844end58.625540144.902922-177.040903start41.214402484.706696517.753681end-41.214402260.093294-90.988284start-2.65413830.896570-29.106007end2.654138131.903429-142.007053start1255.26853695.648782116.676201end-1255.268536start1431.068027end-1431.068027start260.093294end-260.093294start391.996723end-391.996723鋼架的FN圖：-95.64878239.677380-39.67738041.214402-41.21440238.560264-38.560264189.39988389.07750189.47070955.89779575.98828487.41193186.109258鋼架的Fs圖：鋼架的M圖：2、計算圖示桁架各桿的軸力。已知A=2400mm2,E=2.0×105MPa。5分解：該桁架各節點均為鉸結，為了使計算簡便，所有節點均作為鋼節點，為此在輸入數據時，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個節點，輸入輸出數據如下：表三：2題輸入數據*****************************************************************************sjl2gangjia2011.10.24*****************************************************************************2e8124e-41e-20124e-41e-20224e-41e-20224e-41e-20324e-41e-20524e-41e-20324e-41e-20324e-41e-20424e-41e-20624e-41e-20424e-41e-20624e-41e-20724e-41e-20724e-41e-20824e-41e-20924e-41e-20924e-41e-201124e-41e-201024e-41e-201124e-41e-201124e-41e-201224e-41e-201524e-41e-201524e-41e-201224e-41e-201424e-41e-201324e-41e-201424e-41e-201524e-41e-201724e-41e-2000013.7523.514.7525.535.2536.25456.2555.2565.574.7573.7563.588011012017101720920-12050-5060-5080-5090-50100-50120-50130-50160-1200表四：2題輸出數據InputDataFileName:sjl2.txtOutputFileName:sjl2out.txt**************************************************************************sjl2gangjia2011.10.24*************************************************************************TheInputDataTheGeneralInformationENMNJNSNLC2.000E+08TheInformationofMembersmemberstartendAI2.400000E-031.000000E-202.400000E-031.000000E-202.400000E-031.000000E-202.400000E-031.000000E-202.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-032.400000E-03TheJointCoordinatesjointXY.000000.000000.0000004.0000001.0000003.7500002.0000003.5000001.0000004.7500001.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-201.000000E-202.0000005.5000003.0000005.2500003.0000006.2500004.0000007.0000005.0000006.2500005.0000005.2500006.0000005.5000007.0000004.7500007.0000003.7500006.0000003.5000008.0000004.0000008.000000.000000TheInformationofSupportsISVS.000000.000000171.000000172.000000LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=jointFXFY.000000-12.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-5.000000.000000-12.000000TheLoadingsatMembersNLM=0TheResultsofCalculationFM.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000TheJointDisplacementsjointuvrotation-5.714286E-22-2.950000E-21-5.676597E-051.682251E-04-1.625000E-04-1.236830E-041.583218E-04-2.705629E-04-3.193943E-051.833298E-04-2.161644E-042.716851E-052.265671E-04-2.809795E-04-4.829399E-051.786882E-04-2.578310E-042.349593E-051.918510E-04-2.279964E-041.336072E-04-2.384131E-041.857079E-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-045.714286E-22-2.950000E-21TheTerminalForcesmemberFNstart19.500000end-19.500000start11.517511end-11.517511start9.375000end-9.375000start-7.730823end7.730823start-5.153882end5.153882start9.375000end-9.375000start5.000000end-5.000000start-5.038911end5.038911start10.000000end-10.000000start-2.576941end2.5769414.762947E-051.067515E-049.122545E-19-1.067515E-04-4.762947E-05-2.349593E-054.829399E-053.193943E-05-2.716851E-051.236830E-045.676597E-05FS.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000M.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000start1.439689.000000.000000end-1.439689.000000.000000start9.375000.000000.000000end-9.375000.000000.000000start5.000000.000000.000000end-5.000000.000000.000000start-3.599222.000000.000000end3.599222.000000.000000start9.375000.000000.000000end-9.375000.000000.000000start9.375000.000000.000000end10-9.375000.000000.000000start-3.599222.000000.000000end113.599222.000000.000000start115.000000.000000.000000end10-5.000000.000000.000000start109.375000.000000.000000end12-9.375000.000000.000000start11-2.576941.000000.000000end122.576941.000000.000000start111.439689.000000.000000end15-1.439689.000000.000000start129.375000.000000.000000end13-9.375000.000000.000000start1510.000000.000000.000000end12-10.000000.000000.000000start15-5.153882.000000.000000end145.153882.000000.000000start12-5.038911.000000.000000end145.038911.000000.000000start145.000000.000000.000000end13-5.000000.000000.000000start139.375000.000000.000000end16-9.375000.000000.000000start14-7.730823.000000.000000end167.730823.000000.000000start1511.517511.000000.000000end17-11.517511.000000.000000start1719.500000.000000.000000end16-19.500000.000000.000000鋼架軸力圖（其中拉力為正，壓力為負）：3．作圖示連續梁的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：該結構為一超靜定結構，輸入輸出數據如下：表五：3題輸入數據****************************sjl3lxl2011.10.24****************************345e516.55.526.55.536.55.5004008001200110120220320420041-10.52-10.52-3203-10.5表六：3題輸出數據InputDataFileName:sjl3.txtOutputFileName:sjl3out.txt****************************sjl3lxl2011.10.24****************************TheInputDataTheGeneralInformationENMNJNSNLC3.450E+07TheInformationofMembersmemberstartendAI6.500000E+005.500000E+006.500000E+005.500000E+006.500000E+005.500000E+00TheJointCoordinatesjointXY.000000.00000040.000000.00000080.000000.000000120.000000.000000TheInformationofSupportsISVS.000000.000000.000000.000000.000000LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=0TheLoadingsatMembersNLM=membertypeVFDST-10.50000040.000000-10.50000040.000000-320.00000020.000000-10.50000040.000000TheResultsofCalculationTheJointDisplacementsjointuvrotation0.000000E+006.600000E-21-5.480896E-050.000000E+00-6.600000E-21-3.794466E-050.000000E+00-6.600000E-213.794466E-050.000000E+006.600000E-215.480896E-05TheTerminalForcesmemberFNFSMstart.000000144.000000.000000end.000000276.000000-2640.000000start.000000370.0000002640.000000end.000000370.000000-2640.000000start.000000276.0000002640.000000end.000000144.000000.000000連續梁的Fs圖：連續梁的M圖：第三篇：結構力學《結構力學》第二版肯尼斯·M.立特汪家銘著15章超靜定結構的近似分析15.2承受重力荷載的連續梁的近似分析近似分析連續梁通常用下列兩種方法之一:1、猜測位置點的變形(零力矩點)2、估算桿端彎矩值方法一：猜測零力矩點的位置因為彎矩為零的點在反彎點上（曲率反轉的點，又稱拐點），為了便于分析我們假定反彎點處為一單鉸。在每一個拐點處我們可以寫出狀態方程（即合力矩為零，∑M=0）。因此，在每一個拐點處引入一個單鉸來減少結構的不確定度。通過增加與不確定度同等數量的鉸，我們可以把一個超靜定結構轉化為可以用靜力學分析的靜定結構。找到連續梁的反彎點的近似位置的一種指導是，我們按如圖15.1來確定理想情況下的拐點位置。我們可以使用自己的判斷去修正結果來說明理想情況與實際約束條件產生偏離的原因。舉例均布分布荷載梁兩端完全固定不能扭轉（見圖15.1.a），反彎點位于梁兩端0.21L處。若兩端固定梁跨中施加一集中荷載（見圖15.1.b），反彎點則位于距梁兩端0.25L處。滾軸支座或固定鉸支座支撐的簡支梁，桿端約束彎矩為0（見圖15.1.c）。對于這種情況，反彎點就向外移動到了桿件的端部。支撐條件如圖15.1a（完全約束）和圖15.1c（無約束）拐點的位置在一定范圍內移動。均布荷載作用梁一端固定一端簡支，拐點位置在離固定端0.25L處（見圖15.1d）。作為連續梁近似分析的預備步驟，你會發現作出反彎點近似位置的分布撓曲形狀草圖是有益的。示例15.1和15.2來說明圖15.1通過猜測反彎點位置來分析連續梁的使用情況。示例15.1圖15.2a通過假定拐點位置進行連續梁的近似分析解答每一個拐點的近似位置在圖15.2a中撓曲形狀虛線用小黑點來表示。盡管連續梁每一跨都有一個反彎點，我們只需猜測一個點的位置因為梁首先是超靜定的。因為長跨AC的形狀比短跨更容易畫出，我們猜測反彎點的位置在長跨。如果鉸C不能轉動，AC部分的撓曲形狀就和圖15.1d梁的相同，而且反彎點的位置在C點左側0.25L處。由于AC跨比CE跨長，AC跨作用于鉸C的桿端彎矩大于CE跨的作用。因此，鉸C逆時針方向旋轉。鉸C的旋轉使得拐點B朝著支座C向右移動一小段距離。我們可以果斷猜測反彎點位于支座C左側0.2Lac=0.48英尺。現在我們想象一個鉸插入到梁中反彎點位置處，而且使用靜力學方程進行計算求解。圖15.2b代表這種分析的結果。圖15.2c的剪力圖和彎矩圖顯示了近似分析的結果。第四篇：結構力學講稿第一章緒論§1-1結構力學的研究對象和任務一、力：物體之間的相互作用；力學：理論力學，彈性力學，材料力學，結構力學，塑性力學，粘塑性力學，液體力學，斷裂力學等結構：用建筑材料組成在建筑物中承擔荷載并起骨架作用的部分，稱為結構。如梁、柱、樓板、橋梁、堤壩及碼頭等。結構力學：研究桿件結構的組成形式及外因作用下的強度、剛度和穩定性問題。構件：結構中的各個組成部分稱為構件。二、結構的類型：從結構型式劃分：磚混結構、框架結構、框架剪力墻結構、框剪結構、筒體結構等；從建筑材料劃分：磚石結構、混凝土結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構、組合結構等；從空間角度劃分：平面結構、空間結構等以上結構從幾何角度來分，有：桿系結構：由桿件組成，桿件的長度遠大于其橫截面的寬度和高度，這是本課的研究內容。板殼結構：厚度尺寸遠小于長度和寬度，即薄壁結構；彈性力學實體結構：長、寬、高三個幾何尺寸屬于同一數量級；彈性力學結構力學研究對象：平面桿系結構注：結構力學：常指狹義的方面，即桿件結構力學。三、任務：（土木工程項目建設過程）1）業主投資：可行性研究、報建立項、城建規劃土地批文、招標投標2）設計：方案、（工藝）、建筑、結構、設備（水暖電火自控）[初步、技術、施工]3）施工（承包人、材料供應、運輸、保險、質檢、定額、銀行）、投入運行4）全過程控制：監理5）結構設計：結構方案（合理布置）、豎向承重體系、水平承重體系、附屬結構體系、施工圖6）初步方案+尺寸+材料、外力（靜動荷載+支座反力）、內力（應力）+位移（應變變形）、強度剛度穩定性設計動力響應、最后尺寸材料（鋼、木、鋼筋混凝土、組合）（修正或驗證）四、為了使結構既能安全、正常地工作，又能符合經濟的要求，就要對其進行強度、剛度和穩定性（三種破壞形式）的計算。材料力學：研究單個桿件的強度、剛度及穩定性問題；結構力學：以桿件結構為研究對象；彈性力學：對桿件作更精確的分析，并以板、殼、塊體等實體結構為研究對象。五、結構力學的任務：(1)研究結構的組成規則和合理形式等問題(組成規則：保證結構各部分之間不能發生相對運動，以承擔預定的荷載；合理形式：為了充分發揮結構的性能，更有效地利用材料，以達到安全、經濟的目的。)(2)研究結構在外界因素(如荷載、溫度變化及支座移動)的影響下，結構的反力、內力和位移的計算原理和方法。求出內力和位移后，可根據材料力學按強度條件和剛度條件來選取或驗算各桿的截面尺寸，這已不是結構力學的研究方法。(3)研究結構的穩定性，以保證不會失穩破壞，如柱子細長問題以及在動力荷載作用下的結構反應。上述各處方面(強度、剛度、合理形式及穩定性)都與內力密切相關。因此，各種結構的內力計算方法成為研究重點。§1-2荷載的分類一、定義：荷載：主動作用在結構上的外力。自重、風、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、風荷載作用（效應）：引起結構受力或變形的外因。進行結構計算前，確定荷載大小很關鍵：若估計過大，消耗材料，浪費；若估計過小，無法保證結構的安全。《建筑結構荷載規范》二、分類：1、按作用時間的久暫：恒載：（永久、長期）自重活載：（暫時，大小方向作用點隨時間變化）人群、雪、風可動：在結構上可能占有任意位置的活荷載移動：一組相互平行、間距不變，且在結構上移動的活荷載（吊車、車輛在橋上移動）2、作用面積范圍：分布面積/結構尺寸的相對比值，按分布情況：集中荷載、分布荷載（特例：均布荷載）3、作用性質（對結構產生的動力效應）：靜力荷載：略去慣性力的影響，大小方向作用點不隨時間變化或變化極為緩慢，無加速度。動力荷載：使結構產生不容忽視的加速度，沖擊、振動。隨時間變化迅速或在短時間內突然作用或突然消失、動力效應不大的動力荷載可以簡化為靜力荷載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、移動荷載6、按荷載規范：主要荷載：指結構在正常使用條件下經常作用著的荷載，如結構自重、車輛荷載；附加荷載：指不經常作用的荷載，如風壓力、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生的荷載，如地震作用、因部分結構損壞引起的載荷等。§1-3結構的計算簡圖一、實際結構：十分復雜，完全按照原結構的實際情況進行分析是不可能的，也是不必要的，因此，對實際結構進行力學計算之前，必須加以簡化，略去不重要的細節，顯示其基本特點，用一個簡化的圖形來代替實際結構。計算簡圖：意義：實際結構極其復雜，分析前，將其實體結構加以簡化，用一個簡化的圖形來代替實際結構。計算簡圖要慎重選取：若細節一一考慮，工作量大，也不為人所接受；若太簡單，不能反映實際受力情況，造成工程事故。選擇計算簡圖的原則：(1)從實際出發－計算簡圖要反映實際結構的主要性能；(2)分清主次，略去細節－計算簡圖要便于計算。二、簡化方法：四方面簡化（結合廠房承重結構體系）(1)結構體系簡化：空間結構→平面結構、例如圖示多層框架結構體系(2)桿件簡化：一維桿件，截面尺寸比桿件長度小得多，且截面上應力可以根據截面的內力來確定，用軸線代替桿件。桿件長度即結點間距，荷載作用點移到軸線上。如拱：圓弧；(3)結點簡化：根據結點的受力狀態和構造情況而定。影響結點受力狀態的因素有：一是結點的構造情況，另一就是結點的幾何組成情況結點：桿件的匯交點，一般簡化成以下三種形式：鉸結點：各桿在連接區不能相對移動，但可繞該節點自由轉動，即可以傳遞力，但不能傳遞力矩，示意(a)剛結點：各桿在連接區既不能相對移動，也不能相對轉動(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。如現澆鋼筋混凝土結點。示意(b)組合結點：同時具有以上兩種節點的特征。示意(c)單鉸與復鉸單剛結點及復雜剛結點(4)支座簡化：支座：結構與基礎聯結裝置。支座將產生支座反力，因此在結構計算中所選用的支座簡圖必須與支座的實際構造和變形相符合。通常有以下幾種：活動鉸支座(滾軸支座)：在支承部分有一個鉸結構或類似于鉸結構的裝置。構件繞鉸心轉，并沿支承面移動。反力只有豎向力Y，(固定)鉸支座：被支承的部分可以轉動，但不能移動，能提供兩個反力X、Y。支座反力通過鉸點，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，最后由計算結果的正負確定方向。固定支座：被支承的部分完全被固定，不發生任何移動或轉動，能提供三個反力X、Y、M滑動支座(定向支座)：不能轉動，不能沿垂直于支承面的方向移動，但可沿支承方向滑動，能提供反力矩M和一個反力，(不多見，常在對稱法計算中及機動法研究影響線中用)（示意支座畫法、支座反力、及在結構中的應用）以上為剛性支座：支座在外荷載作用下本身不產生變形；彈性支座：實際工程中，支承部分有一定的彈性。在外荷載作用下支座產生變形，從而影響結構的內力和變形，其反力與結構支承端相應的位移成正比；(5)荷載簡化：荷載簡化為作用在桿件軸線上。風、地震作用簡化作用面積不大：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)材料性質簡化：材料假設為連續的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。例：框架結構的框架計算選擇合適計算簡圖的重要性、可變性、復雜性，主要根據前人經驗和工程實際。同一結構，要求不同，可以簡化為不同的計算簡圖。§1-4桿件結構的分類①按軸線和外力的空間位置劃分：平面結構，空間結構②按桿件聯結性質劃分：鉸結結構：桁架剛結結構：剛架混合結構：③桿系結構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），可以是單個桿件，也可以是多個桿件，有單多跨之分。受彎構件，M、V。軸線常為直線簡支梁外伸梁懸臂梁多跨靜定梁單跨超靜定梁連續梁（圖示）2、拱：軸線為曲線，在豎向荷載作用下會產生水平反力(推力)，M、N、V3、剛架：由許多梁柱組成，結點以剛結點為主，各桿主要受彎，柱子附帶受軸力。M、V、N4、桁架：由許多直桿組成，所有結點全是鉸結點，只有結點荷載作用時，各桿只有軸力。屋架、吊車、大跨5、組合結構：存在組合結點。有些桿件只有N(軸力桿、二力桿)，而另一些桿件同時有M、N、V(梁式桿)。主要由桁架和梁或桁架和剛架組合而成。6、懸索結構：承重結構為懸掛于塔、柱上的纜索，只有軸向拉力④按計算方法劃分：靜定結構：只靠平衡條件求解超靜定結構：平衡條件＋變形條件。⑤按支座反力的方向不同：梁式結構：只產生豎向支反力拱式結構：豎向支反力＋向內水平推力懸式結構：豎向支反力＋向外水平拉力第五篇：船舶結構力學船舶結構力學一、基本概念部分1、坐標系船舶結構力學與工程力學的坐標系比較如下圖：yz0y船舶結構力學的坐標系xz工程力學的坐標系0x2、符號規則船船結構力學與工程力學的符號規則有相同點和不同點，彎矩四要素的符號基本不同，主要是指彎矩、剪力和撓度的符號規則不同，而轉角的符號一致，即是以順針方向的轉角為正角。船舶結構力學的符號規則如下圖所示。MN工程力學的符號規則NMMNN船舶結構力學力法的符號規則MMNNM船舶結構力學位移法的符號規則3、約束與約束力對物體的運動預加限制的其他物體稱為約束。約束施加于被約束物體的力稱為約束力或約束反力，支座的約束力也叫支反力。4、支座的類型及其邊界條件支座有四類：簡支端（包括固定支座與滾動支座）、剛性固定端、彈性支座與彈性固定端。各類支座的圖示及其邊界條件如下圖：1)簡支端2)剛性固定端邊界條件：v=0，v″=0邊界條件：v=0，v′=03)彈性支座邊界條件：v=-AEIv′′(′支座左端)v=AEIv′′′(支座右端)（A為支座的柔性系數）′′′4)彈性固定端邊界條件：v=′αEIv′′(左v=-′αEIv′′(右端)端)（α為固定端的柔性系數）5、什么是靜定梁？什么是超靜定梁？如何求解超靜定梁？梁的未知反力與靜平衡方程個數相同時，此梁為靜定梁。反之，如果梁的未知反力多于梁的靜平衡方程數目時，此時的梁稱為超靜定梁。超靜定梁可用力法求解。6、什么是梁的彎曲四要素，查彎曲要素表要注意哪些事項？梁的剪力、彎矩、轉角和撓度稱為梁的彎曲四要素。查彎曲要素表要注意，四個要素的符號，在位移法中查梁的固端彎矩時要注意把梁的左端彎矩值加一個負號。7、簡述兩類力法基本方程的內容力法方程有兩類：一是“去支座法”。是以支座反力為未知量，根據變形條件所列的方程。二是“斷面法”。以支座斷面彎矩為未知量，根據變形連續性條件所列的方程。8、疊加原理的適用條件是什么？當梁的彎矩與剪力與載荷成線性關系時，梁的彎矩與剪力可用疊加原理求得。9、根據載荷的作用性質可將載荷分哪幾類？各有什么特點？載荷可以分為橫向載荷與縱向載荷，橫向載荷與梁的軸線垂直，使梁發生純彎曲，縱向載荷使梁發生復雜彎曲。10、靜定梁與超靜定梁舉例，見下圖：靜定梁簡支梁左端有兩個未知量（一個力、一個方向）右端一個支反力。固定端一個力矩、一個反力與方向。超靜定梁多一個約束，為一次靜不定。多兩個約束，為兩次靜不定。11、如何判定比較復雜的剛架的靜不定次數？判定比較復雜的剛架的靜不定次數，要根據力法的原理，將剛架在節點處斷開成若干個單跨梁，在每個單跨梁兩端加以未知彎矩，未知彎矩的總數不一定就是剛架的靜不定次數。還要考慮結構的對稱性，結構的靜不定次數大約為未知彎矩總數的一半左右。具體的情況見下圖的分析。15062節點1、2、3、4各有一個未知彎矩，5、6節點各有三個未知彎矩，共有10個未知彎矩，由于結構對稱性，M1=M2，M3=M4，M51=M62，M53=64，M50=M60剛架為五次靜不定。32446節點1、2、5、6各有一對相同的彎矩，節點3、4各有三個不同彎矩，共有10個不同彎矩。結點1與5對稱，2與6對稱，故節點1、2、5、6共有兩個未知彎矩，M42=M46，M31=M35，所以剛架共有六個未知彎矩，為六次靜不定。***4節點1、2、3、4各有一個彎矩，5、8、9、10、11各有一對相同的彎矩，6、7各有三個不同彎矩，共有15個彎矩，由于對稱性，9、10、11節點減少兩個彎矩，6、7節點減少三個彎矩，2、3節點減少一個彎矩，共減少六個彎矩，剛架為9次靜不定。12、力法與位移法方程的相似性4力法與位移法的圖示說明如下：圖一表示梁在兩端彎矩作用下向上彎曲，兩端發生了轉角。圖二表示梁端加固后強性轉動一個轉角，梁兩端將發生相應的轉矩。ABAθθMAB′θAABMAAθAθL圖一MBBBL圖二M′BABθBMALMBL梁左端轉角θA，由梁左端得出：θA=-3EI-6EI梁右端轉角θB，由梁右端得出：θB=MBL+MAL3EI6EI由位移法轉角引起的彎矩方程,如圖二：4EI+2EIθθA因轉角引起的梁左端彎矩為：MAB=′LL2EI4EI因轉角引起的梁右端彎矩為：M′θθA+BA=LL由力法方程,如圖一：BB二、基本計算題（含畫圖題）部分1、在船舶結構力學的符號規則下，幾種典型載荷單個作用時的彎矩圖與剪力圖。要注意一般習慣是先畫彎矩圖，后畫剪力圖。見下圖：51)、P2MLP2)、P2qL2MLqqL2qL(+)2N3)、AMeRA=-LMN(-)PL4P2(+)(-)P2MeLMe/2(+)Me/2(-)Me/LML(+)BMRB=LBMeRB=L(-)qL28NqL(-)2M4)、AMRA=-LMM(+)NML6)、AM1LLBMRB=L(+)5)、AMRA=-LMN(+)ML(-)M2BM2-M1RB=LM2-M1RA=-L（當M2＞M1時）M2MM1(+)M2-M1L(+)N2、幾種典型載荷的疊加彎矩圖與剪