剛架的整體剛度矩陣PPT

§9-1概述§9-2單元剛度矩矩陣（局部部坐標(biāo)系））§9-3單元剛度矩矩陣（整體體坐標(biāo)系））§9-4連續(xù)梁的整整體剛度矩矩陣§9-5剛架的整體體剛度矩陣陣§9-6結(jié)構(gòu)整體結(jié)結(jié)點(diǎn)荷載§9-7計算步驟和和算例▲豎豎向桿件坐坐標(biāo)變換的的簡化技巧巧§9-8忽略軸向變變形時剛架架的整體分分析§9-9桁架及組合合結(jié)構(gòu)的整整體分析第9章矩陣位位移法§9-5剛架的整體體剛度矩陣陣(整體分析)（5）把單元定定位向量標(biāo)標(biāo)在整體坐坐標(biāo)系的單單元剛度矩矩陣邊上，，并劃去已知知支座位移移等于零的的行和列；；（與連續(xù)梁梁的基本相相同，但要要復(fù)雜。））1.剛架的整體剛度矩陣形成步驟（4）把局部坐標(biāo)系的單元剛度矩陣轉(zhuǎn)換成整體坐標(biāo)系；（2）寫出局部坐標(biāo)下的單元剛度矩陣（6×6）；（1）單元、結(jié)結(jié)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)點(diǎn)位移編號號，建立坐坐標(biāo)；（3）寫出各單單元的定位位向量（6×1）；（6）按照定位位向量號，，“對號入入座”集合合成整體剛剛度矩陣。。[例1]求圖示結(jié)構(gòu)構(gòu)各單元的的整體剛度矩陣，，桿長5m，A=0.5m2,I=1/24m4,E=3×104Mpa。2.剛架例題解：1）編號、建建立坐標(biāo)如如圖所示。。①②123（1,2,3）

（0,0,0）

（0,0,4）yx2）寫出各單單元局部坐坐標(biāo)下的剛度矩陣3）寫出各單單元的定位位向量①②123（1,2,3）

（0,0,0）

（0,0,4）

yx4）整體坐標(biāo)標(biāo)下的單剛剛①1230041230041313①104×（整體與局局部坐標(biāo)一一致）單元①單元②kkTT1230001230001221k104×②5)拼裝整體剛剛度矩陣K104×0000123030030100500305010012341234+100+12-30+300-30123004123004104×104×123000123000（單剛）（1,2,3）（4,5,6）（4,5,7）[例2]求有中間鉸鉸剛架的整整體剛度矩矩陣。①②142yx桿長5m,A=0.5m2,I=1/24m4,E=3×104Mpa。③3（0,0,0）（0,0,0）5解：1）編號、建立坐標(biāo)標(biāo)2）整體坐標(biāo)標(biāo)下的單元元剛度矩陣陣①104×30000-30000012300-12300301000-3050-30000300000-12-30012-30030500-301001234561234561122（坐標(biāo)變換換過程略寫寫）單元①457000120-30-120-30030000-3000-30010030050-12030120300-300003000-30050300100123000123000104×②120-30-120-30030000-3000-30010030050-12030120300-300003000-30050300100457000104×③單元②單元③1234567300+1200-30-300000012+300300-123000-30

30100+100

0-30500-30000300+1200-300-12-30012+300-300030500-301000000-3000100104×1234567K3)拼裝整體剛度矩陣（1）整體剛度度系數(shù)（kij）的意義———當(dāng)?shù)诘趈個方方向向的的結(jié)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)位位移移分分量量Δj=1（其它它結(jié)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)位位移移分量量均均鎖鎖固固為為零零））時時,所產(chǎn)產(chǎn)生生的的第第i個方方向向結(jié)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)力力Fi；（2）整整體體剛剛度度是是對對稱稱矩矩陣陣；；（反反力力互互等等定定理理））（3）整整體體剛剛度度矩矩陣陣是是滿滿秩秩非非奇奇異異矩矩陣陣；；（先先處處理理法法，，已已考考慮慮約約束束條條件件））（4）整整體體剛剛度度矩矩陣陣的的元元素素呈呈帶帶狀狀、、稀稀疏疏分分布布。。（非非零零元元素素都都分分布布在在以以主主對對角角線線為為中中心心的的傾傾斜斜帶帶狀狀區(qū)區(qū)城城內(nèi)內(nèi)，，遠(yuǎn)離離對對角角線線的的區(qū)區(qū)域域為為零零