矩陣位移法大作業(yè)

1、矩陣位移法大作業(yè)一一 驗證程序的正確性。二 求圖示結(jié)構(gòu)的單元剛度矩陣，整體剛度矩陣，等效結(jié)點荷載以及綜合結(jié)點荷載。（采用程序求解，并通過手算驗證）。做出內(nèi)力圖。4m4mi=3i=4i=610×103N4×103N/mEA=109N 第2題圖三圖示兩個連續(xù)梁，其中第一個比第二個少了兩跨，其余相同。試用程序求解兩個連續(xù)梁，比較結(jié)點1和結(jié)點2處的彎矩，從中可得到什么結(jié)論？各跨剛度相同，EA=5×106KN，EI=2×105KNm110m10m10KN/m10KN/m110m10m10m10m第3題圖q=10KN/m四圖示一個兩跨四層框架結(jié)構(gòu)，其中梁長L=5m，

2、柱高H=3m，所有桿件的軸向剛度EA=109N，對于抗彎剛度，考慮兩種情況：（1）強梁弱柱：梁EI=106KN.m，柱EI=104KN.m；（2）強柱弱梁：梁EI=104KN.m，柱EI=106KN.m試求解以上兩種情況。 第4題圖五將程序中stiff子程序改為矩陣相乘實現(xiàn)。4m4mi=3i=4i=610×103N4×103N/mEA=109N六不修改原程序，計算下列結(jié)構(gòu)。第6題圖矩陣位移法大作業(yè)二一驗證程序的正確性。二求圖示結(jié)構(gòu)的單元剛度矩陣，整體剛度矩陣，等效結(jié)點荷載以及綜合結(jié)點荷載。（采用程序求解，并通過手算驗證）。做出內(nèi)力圖。已知單元（1）：EA=5.2×

3、106KN，EI=1.25×105KN.m2 單元（2）：EA=4.5×106KN，EI=1.20×105KN.m224×103N/m4m4m（1）（2）20×103N 第2題圖三 試用程序計算下列圖示結(jié)構(gòu)，并對計算結(jié)果進行比較，從中你可以得到什么結(jié)論或啟發(fā)？ 第3題圖各 桿 EI 、l 相 同，桿長也相同，具體數(shù)值可自己給定。四采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)i跨長l（m）層高h（m）集中力（KN）均布荷載（KN/m）16730252104100103835015其他：柱剛度：EA=105KN，EI=1.5×104KN.m2梁剛度：EA=106

4、KN，EI=1.0×104KN.m2支座沉降C=0.01mq3q2q2q14h2h38m6m3m2m2m3mh1P1P2P3P3P3C第4題圖五編寫程序：編寫“一端固定，一端簡支的剛架單元的單剛矩陣（整體坐標系下）”。六用程序計算圖示結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，已知：E=2.8×106KN/m2，A=0.15m2，I=0.005m4，彈簧剛度k=3500KN/m。3m3m13m6m10KN/m 第6題圖矩陣位移法大作業(yè)三一驗證程序的正確性。二采用程序求解圖示結(jié)構(gòu)，并輸出結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣，坐標轉(zhuǎn)換矩陣以及綜合結(jié)點荷載列陣。kNm384kNm/m14m36 已知各桿E=2.8×10

5、6KN/m2，A=0.25m2，I=0.015m4 第2題圖三試用程序計算下列圖示結(jié)構(gòu)，并對計算結(jié)果進行比較，從中你可以得到什么結(jié)論或啟發(fā)？6m10mI1I1I215KN/m第3題圖已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4工況1：I2=5I1；工況2：I2=10I13m3m3m6m6m6m6m50KN50KN60KN60KN30KN50KN.m15KN/m四 采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，并做出其彎矩圖。已知E=3.0×106KN/m2，A=0.26m2，I=0.008m4五 編寫一段程序，實現(xiàn)支座反力的直接輸出，要求畫出PAD圖。六 試用程序求

6、解圖示排架結(jié)構(gòu)（不修改源程序）。EA=3mA1,I1A1,I156KN.m190KN.m3KN/m6mA2,I2A2,I218m 第6題圖已知E=3.0×107KN/m2，A1=0.16m2，A2=0.32m2，I1=0.002m4，I2=0.017m4矩陣位移法大作業(yè)四一 驗證程序的正確性。二 采用程序求解圖示結(jié)構(gòu)，并輸出結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣，單元定位向量以及綜合結(jié)點荷載列陣。5KN8KN/m4m3m 第2題圖三試用程序計算下列圖示結(jié)構(gòu)，并對計算結(jié)果進行比較，從中你可以得到什么結(jié)論或啟發(fā)？已知單元（1）：EA=5.2×106KN，EI=1.25×105KN.m2

7、單元（2）：EA=4.5×106KN，EI=1.20×105KN.m2工況1：考慮軸向變形；工況2：不考慮桿件的軸向變形（該工況若采用程序求解有困難，建議采用手算方法進行）。24×103N/m4m（1）（2）20×103N4m4m4m 第3題圖四采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，并做出其彎矩圖。已知已知E=3.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4,tg=3/4工況1：承受圖示荷載作用；工況2：承受圖示荷載作用，同時A支座發(fā)生支座位移=0.02rad（順時針方向），=0.05cm（豎直向下）。15KNA2m3m3m4m25KN20KN20

8、KN12KN/m4m 第4題圖五編寫一段程序，將源程序中的bound子程序改成“主1副0法”實現(xiàn)。六不修改源程序，計算圖示結(jié)構(gòu)。C=1.5cm10KN35KN15KN8m6m8m 第6題圖矩陣位移法大作業(yè)五一 驗證程序的正確性。15KN/m3m5m4m50KN二 采用程序求解圖示結(jié)構(gòu)，并輸出結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣，坐標轉(zhuǎn)換矩陣以及等效結(jié)點荷載列陣。 第2題圖已知各桿E=2.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4,且集中力作用在跨中。I2=0.002，E24m4mI2=0.002，E2I1=0.002，E110×103N4×103N/mA=0.25m2

9、三 采用程序計算下列結(jié)構(gòu)，并對計算結(jié)果進行比較，從中你可以得到什么結(jié)論或啟發(fā)？。 第3題圖工況1：E1=E2=3.0×106KN/m2；工況2：E1=3.0×109KN/m2；E2=3.0×106KN/m2四采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)。要求做出結(jié)構(gòu)的彎矩圖。設各橫梁的截面面積A1=0.35m2，截面慣性矩I1=0.0388m4，各柱子的截面面積A2=0.24m2，截面慣性矩I2=0.01m4，材料的彈性模量 E=3×107KN/m2。五編寫一段程序，實現(xiàn)求某一指定截面的應力。3m6m3m10KN10KN12m30KNA12m6m10KN/m8m30KN/m15

10、KN30KN/m 第4題圖六 不改動源程序，求解圖示結(jié)構(gòu)。L/2P=100KNL/2L/2 第6題圖已知拱軸線方程為圓弧，截面視為等截面，截面參數(shù)如下：E=2.0×106KN/m2，A=0.2m2，I=0.004m4L=6m。矩陣位移法大作業(yè)六一驗證程序的正確性。80KN.M30KN/m3m5m4m60KN二采用程序求解圖示結(jié)構(gòu)，并輸出結(jié)構(gòu)的單元剛度矩陣，等效結(jié)點荷載列陣以及綜合結(jié)點荷載列陣。 第2題圖已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4，集中力和集中彎矩均作用在跨中。三計算課后習題2.8，從中你可以得到什么啟發(fā)？四 計算課后習題2.

11、9，并作出最后內(nèi)力圖。五 編寫一段程序，實現(xiàn)“同時計算多個荷載工況”。六 采用程序，計算圖示連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。已知均布荷載集度q=5KN/m，L=5m。各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.85m2，I1=0.035m41.5LLL 第6題圖矩陣位移法大作業(yè)七一驗證程序的正確性。二采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，并輸出各單元定位向量數(shù)組、坐標轉(zhuǎn)換矩陣、等效節(jié)點荷載。已知單元荷載均作用在跨中，已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.45m2，I1=0.015m4，I2=3I1。50KN.m50KN.m30KN6m10mI1I1I215KN/m三采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，從中你可收到什么

12、啟發(fā)？A4m4m4m20KN20KN12KN/m6m已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.62m2，I1=0.024m4四計算課后習題2.5題，已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.57m2，I=0.036m4五編寫一段程序，實現(xiàn)處理“彈性支座”功能。六采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，并作出結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖。已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.57m2，I=0.036m415KN/m24KN/m12KN/m50KN80KN.m3m3m3m6m6m6m6m50KN50KN60KN60KN30KN50KN.m矩陣位移法大作業(yè)八一驗證程序的正確性。二計算圖示結(jié)

13、構(gòu)，并寫出單元固端力向量，等效節(jié)點荷載向量，直接節(jié)點荷載向量以及綜合節(jié)點荷載向量。已知各桿E=2.1×106KN/m2，A=0.16m2，I=0.002m4，荷載集度如圖所示，各桿桿長均為8m，圖示單元荷載均作用在跨中。40KNm50KN15KN/m40KNm40KN25KN20KN 第2題圖三 采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，從中你可以得到什么啟發(fā)？已知各桿E=3.2×106KN/m2，A=0.16m2，I=0.012m4，桿長L=10m，80KN的集中荷載作用在桿中點。45040KN50KN18KN/m80KN四 采用程序計算圖示結(jié)構(gòu)，并作出彎矩圖。 第3題圖已知各桿E=3.0×106KN/m2，A1=0.16m2，I1=0.012m4，I2=2I1，A2=2A1，I3=3I1，A3=3A1