平面桁架计算程序
! PTA说明: 1,数据输入文件为DATAIN.TXT中,数据依次为(NE,NJ,NR,NP,NP); (X,Y)*NJ ;
! (IJ1,IJ2,A,EI)*NE;(JR1,JR2,JR3,JR4)*NR;(PJ1,PJ2,PJ3)*NP;(PF1,PF2,PF3,PF4)*NF ! 2,NE单元总数；NJ节点总数；NR约束总数；NP节点荷载总数；NF非节点荷载数；X,Y节点坐标；
! IJ(NE,1),IJ(NE,2) 单元期终点；A 单元面积；ZI 截面惯性矩；JR(NR,1)约束结点号;
! JR(NE,2:4)横向竖向转动约束(1); PJ(NP,1:3)分别为结点号、荷载类型、荷载值；
! PF(NF,1:4)分别为单元号、荷载类型，荷载值、荷载据起点距离
!主程序
PROGRAM Plane_Truss_Analysis
implicit none
integer NE,NJ,NP,NF,NR,N
real E
integer,allocatable,DIMENSION(:,:)::IJ,JR
real,allocatable,DIMENSION(:)::A,P,X,Y !动态数组定义
real,allocatable,DIMENSION(:,:)::PJ,PF,TK
OPEN(1,FILE='datain.TXT',STATUS='OLD') !打开文件大datain.txt并存到标号1中
OPEN(2,FILE='dataout.TXT',STATUS='NEW') !建立文件dataout存储计算结果
READ(1,*)NE,NJ,NR,NP,NF,E
N=NJ*2 !位移总数
allocate(X(1:NJ),Y(1:NJ),IJ(1:NE,2),JR(1:NR,4),A(1:NE),PJ(1:NP,3),PF(1:NF,4),TK(1:N,1:N),P(1:N) )
WRITE(2,10)NE,NJ,NR,NP,NF,E !打印表头
10 FORMAT(/1X,' ***********平面桁架力计算PTA***********'//4X,'单元数NE=',I2,12X,'结点数NJ=',I2,14X,'支座数NR=',I2,/4X,'结点荷载数NP=',I2,8X,'非节点荷载数
NF=',I2,8X,'弹性模量E=',E12.4)
CALL INPUT(NE,NJ,NR,NP,NF,X,Y,IJ,A,JR,PJ,PF) !数据输入
CALL TSM(NE,NJ,E,X,Y,IJ,A,TK,N) !形成结构原始刚度矩阵
CALL JLP(NE,NJ,NP,NF,X,Y,IJ,PJ,PF,P,N) !形成结构综合节点荷载阵列
CALL ISC(NR,JR,TK,P,N) !引入结构约束条件
CALL GA USS(TK,P,N) !高斯消去法计算结构坐标下的节点位移
CALL MVN(NE,NJ,NF,E,X,Y,IJ,A,PF,P,N) !计算单元杆端内力
CLOSE(1)
CLOSE(2)
deallocate(X,Y,IJ,JR,A,P,PJ,PF,TK)
END PROGRAM Plane_Truss_Analysis
!原始数据输入
SUBROUTINE INPUT(NE,NJ,NR,NP,NF,X,Y,IJ,A,JR,PJ,PF)
DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2),A(NE),JR(NR,4),PJ(NP,3),PF(NF,4)
READ(1,*) (X(I),Y(I),I=1,NJ) !从1中顺序读取节点坐标
READ(1,*) (IJ(I,1),IJ(I,2),A(I),I=1,NE) !从1中顺序读取单元期终编号，截面积，惯性矩READ(1,*) ((JR(I,J),J=1,3),I=1,NR) !从1中顺序读取支座信息
IF(NP.GT.0)REA D(1,*)((PJ(I,J),J=1,3),I=1,NP) !判断并从1中顺序读取结点荷载编码，方向，大小
IF(NF.GT.0)REA D(1,*)((PF(I,J),J=1,4),I=1,NF) !判断并从1中顺序读取非结点荷载编码，荷
载类型，大小，位子参数
WRITE(2,10) (I,X(I),Y(I),I=1,NJ) !将结点号、结点坐标，按10格式写入2中
WRITE(2,20) (I,IJ(I,1),IJ(I,2),A(I),I=1,NE) !将单元号、单元起终号、单元截面性质，按20格式
写入2中
WRITE(2,30) ((JR(I,J),J=1,3),I=1,NR) !将结点支座信息按格式30写入2中
IF(NP.GT.0)WRITE(2,40)((PJ(I,J),J=1,3),I=1,NP)
IF(NF.GT.0)WRITE(2,50)((PF(I,J),J=1,4),I=1,NF)
10 FORMAT(//4X,'1>. 结点坐标'/8X,'结点号',12X,'X',12X,'Y'/(6X,I4,5X,2F12.4))
20 FORMAT(//4X,'2>. 单元信息'/8X,'单元号',6X,'单元起点I',6X,'单元终点
J',10X,'A'/(8X,I4,10X,I4,10X,I4,6x,F12.4))
30 FORMAT(//4X,'3>. 结点约束信息'/8X,'约束结点',5X,'水平XR',5X,'竖直YR'/(4X,3I10))
40 FORMAT(//4X,'4>. 节点荷载'/8X,'结点号',10X,'方向',10X,'荷载值
'/(9X,F5.0,9X,F5.0,10X,F12.4))
50 FORMAT(//4X,'5>. 非结点荷载'/8X,'单元号',6X,'荷载类型',6X,'荷载值',6X,'荷载位置
'/(6X,F6.0,6X,F6.0,4X,2F12.4))
END SUBROUTINE INPUT
!计算单元常数
SUBROUTINE LSC(M,NE,NJ,X,Y,IJ,BL,SI,CO)
DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2)
I=IJ(M,1)
J=IJ(M,2)
DX=X(J)-X(I)
DY=Y(J)-Y(I)
BL=SQRT(DX*DX+DY*DY)
SI=DY/BL
CO=DX/BL
END SUBROUTINE LSC
!计算局部坐标系下单刚
SUBROUTINE ESM(M,NE,E,A,BL,EK)
DIMENSION A(NE),EK(4,4)
EK=0.0
EK(1,1)=E*A(M)/BL
EK(1,3)=-EK(1,1)
EK(3,1)=-EK(1,1)
EK(3,3)=EK(1,1)
END SUBROUTINE ESM
!坐标转换矩阵
SUBROUTINE CTM(SI,CO,T)
DIMENSION T(4,4)
T=0.0
T(1,1:2)=(/CO,SI/)
T(2,1:2)=(/-SI,CO/)
T(3:4,3:4)=T(1:2,1:2)
return
end SUBROUTINE CTM
!计算结构坐标系下单刚
SUBROUTINE TTKT(EK,T)
DIMENSION EK(4,4),T(4,4),TE(4,4)
DO I=1,4
DO J=1,4
TE(I,J)=0.0
DO K=1,4
TE(I,J)=TE(I,J)+T(K,I)*EK(K,J)
ENDDO
ENDDO
ENDDO
DO I=1,4
DO J=1,4
EK(I,J)=0.0
DO K=1,4
EK(I,J)=EK(I,J)+TE(I,K)*T(K,J)
ENDDO
ENDDO
ENDDO
END SUBROUTINE TTKT
!形成结构的原始刚度矩阵
SUBROUTINE TSM(NE,NJ,E,X,Y,IJ,A,TK,N)
DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2),A(NE),TK(N,N),EK(4,4),T(4,4),LV(4)
TK=0.0 !N*N阶原始刚度矩阵元素全赋值0
DO M=1,NE !以单元号循环，逐个将元素放入结构的原始刚度矩阵中CA LL LSC(M,NE,NJ,X,Y,IJ,BL,SI,CO) !计算第M个单元的常数
CA LL ESM(M,NE,E,A,BL,EK) !计算第M个单元在局部坐标系下的单元刚度矩阵CA LL CTM(SI,CO,T) !计算第M个单元的坐标转换矩阵
CA LL TTKT(EK,T) !计算第M个单元在结构坐标系下的单元刚度矩阵
DO K=1,2 !求单元位移分量在位移列阵中的编号
LV(K)=2*(IJ(M,1)-1)+K !单元定位向量
LV(2+K)=2*(IJ(M,2)-1)+K
ENDDO
DO L=1,4 !单刚按行循环
I=LV(L) !单刚第L行放入总刚第I行
DO K=1,4 !单刚按列循环
J=LV(K) !单刚第K列放入总刚第J列
TK(I,J)=TK(I,J)+EK(L,K) !对号入座
ENDDO
ENDDO
ENDDO
END SUBROUTINE TSM
!计算单元固端力的子程序
SUBROUTINE EFF(L,PF,NF,BL,FO)
DIMENSION PF(NF,4),FO(6)
NO=INT(PF(L,2))
Q=PF(L,3) ! 非节点荷载类型号
C=PF(L,4)
B=BL-C
C1=C/BL
C2=C1*C1
C3=C1*C2
DO I=1,4
FO(I)=0.0
end do
GOTO(10,20),NO
10 FO(1)=-Q*BL/2 !垂直于单元的均布荷载
FO(3)=FO(1)
RETURN
20 FO(1)=-Q*B/BL !垂直于单元的集中荷载
FO(3)=-Q*C1
END
!形成结构综合节点荷载列阵
SUBROUTINE JLP(NE,NJ,NP,NF,X,Y,IJ,PJ,PF,P,N)
DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2),PJ(NP,3),PF(NF,4),P(N),FO(4),PE(4) P=0.0
IF (NP.GT.0)THEN
DO I=1,NP
J=INT(PJ(I,1)) !节点号
L=2*(J-1)+INT(PJ(I,2))
P(L)=PJ(I,3)
ENDDO
ENDIF
IF (NF.GT.0)THEN
DO L=1,NF
M=INT(PF(L,1))
CALL LSC(M,NE,NJ,X,Y,IJ,BL,SI,CO)
CALL EFF(L,PF,NF,BL,FO)
PE(1)=-FO(1)*CO+FO(2)*SI
PE(2)=-FO(1)*SI-FO(2)*CO
PE(3)=-FO(3)*CO+FO(4)*SI
PE(4)=-FO(3)*SI-FO(4)*CO
I=IJ(M,1)
J=IJ(M,2)
P(2*I-1)=P(2*I-1)+PE(1)
P(2*I)=P(2*I)+PE(2)
P(2*J-1)=P(2*J-1)+PE(3)
P(2*J)=P(2*J)+PE(4)
ENDDO
ENDIF
END SUBROUTINE JLP
!主1副零法引入结构的支承条件
SUBROUTINE ISC(NR,JR,TK,P,N)
DIMENSION TK(N,N),P(N),JR(NR,4)
DO I=1,NR
J=JR(I,1)
DO K=1,2
IF(JR(I,K+1).NE.0)THEN
L=2*(J-1)+K
DO JJ=1,N
TK(L,JJ)=0.0
TK(JJ,L)=0.0
ENDDO
TK(L,L)=1.0
P(L)=0.0
ENDIF
ENDDO
ENDDO
END SUBROUTINE ISC
!输出结点位移计算单元杆端力
SUBROUTINE MVN(NE,NJ,NF,E,X,Y,IJ,A,PF,P,N)
DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2),A(NE),P(N),PF(NF,4),FO(4),F(4),D(4),TD(4),T(4,4),EK(4,4) WRITE(2,10)
10 FORMAT(//4X,'6>. 结点位移值'/8X,'结点号',10X,'水平U',10X,'竖直V')
DO I=1,NJ
WRITE(2,15)I,P(2*I-1),P(2*I)
15 FORMAT(6X,I6,6X,2F12.4)
ENDDO
WRITE(2,25)
25 FORMAT(/4X,'7>. 单元杆端力'/8X,'单元号',9X,'轴力N')
DO M=1,NE
CA LL LSC(M,NE,NJ,X,Y,IJ,BL,SI,CO)
CA LL ESM(M,NE,E,A,BL,EK)
CA LL CTM(SI,CO,T)
I=IJ(M,1)
J=IJ(M,2)
DO K=1,2
D(K)=P(2*(I-1)+K)
D(K+2)=P(2*(J-1)+K)
ENDDO
DO I=1,4
TD(I)=0.0
DO J=1,4
TD(I)=TD(I)+T(I,J)*D(J)
ENDDO
ENDDO
DO I=1,4
F(I)=0.0
DO J=1,4
F(I)=F(I)+EK(I,J)*TD(J)
ENDDO
ENDDO
IF(NF.GT.0)THEN
DO L=1,NF
I=INT(PF(L,1))
IF(M.EQ.I)THEN
CA LL EFF(L,PF,NF,BL,FO)
DO J=1,4
F(J)=F(J)+FO(J)
ENDDO
ENDIF
ENDDO
ENDIF
WRITE(2,80)M,F(1),F(3)
80 FORMAT(2X,I8,4X,'NX1=',F12.4,3X,'NX2=',F12.4) ENDDO
END SUBROUTINE MVN
!GAUSS解法
SUBROUTINE GA USS(A,B,N)
DIMENSION A(N,N),B(N)
DO K=1,N-1
DO I=K+1,N
A1=A(K,I)/A(K,K)
DO J=K+1,N
A(I,J)=A(I,J)-A1*A(K,J) ENDDO
B(I)=B(I)-A1*B(K)
ENDDO
ENDDO
B(N)=B(N)/A(N,N)
DO I=N-1,1,-1
DO J=I+1,N
B(I)=B(I)-A(I,J)*B(J)
ENDDO
B(I)=B(I)/A(I,I)
ENDDO
END SUBROUTINE GAUSS
例子：
1：数据文件
8,6,3,2,0,1
0,0,1,1,2,0,3,1,4,0,2,-0.000000001 1,2,1
1,3,1
2,3,1
2,4,1
3,4,1
3,5,1
4,5,1
3,6,9999999999
1,1,1
6,1,1
5,0,1
2,2,-20
4,2,-20
2：运行结果
***********平面桁架力计算PTA***********
单元数NE= 8 结点数NJ= 6 支座数NR= 3
结点荷载数NP= 2 非节点荷载数NF= 0 弹性模量E= .1000E+01
1>. 结点坐标
结点号X Y
1 .0000 .0000
2 1.0000 1.0000
3 2.0000 .0000
4 3.0000 1.0000
5 4.0000 .0000
6 2.0000 .0000
2>. 单元信息
单元号单元起点I 单元终点J A
1 1
2 1.0000
2 1
3 1.0000
3 2 3 1.0000
4 2 4 1.0000
5 3 4 1.0000
6 3 5 1.0000
7 4 5 1.0000
8 3 6 ************
3>. 结点约束信息
约束结点水平XR 竖直YR
1 1 1
6 1 1
5 0 1
4>. 节点荷载
结点号方向荷载值
2. 2. -20.0000
4. 2. -20.0000
6>. 结点位移值
结点号水平U 竖直V
1 .0000 .0000
2 13.1371 -36.5685
3 16.5685 .0000
4 20.0000 -36.5685
5 33.1371 .0000
6 .0000 .0000
7>. 单元杆端力
单元号轴力N
1 NX1= 11.7157 NX2= -11.7157
2 NX1= -8.284
3 NX2= 8.2843
3 NX1= 16.5685 NX2= -16.5685
4 NX1= -3.431
5 NX2= 3.4315
5 NX1= 16.5685 NX2= -16.5685
6 NX1= -8.2843 NX2= 8.2843
7 NX1= 11.7157 NX2= -11.7157
8 NX1= 23.4315 NX2= -23.4315
浅议门式刚架中梁柱平面外计算长度的取值
浅议门式刚架中梁柱平面外计算长度的取值 摘要：门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大翼缘的屈曲引起的，对门式刚架梁和柱平面计算长度取值就不容忽视了。在工程界一般认为加隅撑的檩条可以作为门式刚架斜梁的侧向支撑。其实这种做法只能应用在特定的条件中。而钢架柱平面外取通长系杆间距作为其平面计算长度很多时候又不太经济。既然有墙梁和墙板，我们为何不利用墙梁和墙板建立一个平面外几何不变体系，以墙梁和内翼缘隅撑来减小柱平面外的计算长度，这种设计节约了相当量的钢材。 关键词：钢架计算长度支撑 在门式刚架设计中，平面外计算长度通常以支撑点作为取值依据。这句话大家是看法是一致的。但是支撑点如何定义，如何取值，那就仁者见仁智者见智了。下面分别讨论门式刚架结构中梁和柱平面外计算长度如何正确取值。 一、讨论钢梁平面外计算长度如何取值，门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大翼缘的屈曲引起的，可见钢梁平面外计算长度正确取值直接影响结构的安全问题。 目前在工程设计上对钢梁平面外计算长度取值大致有两中做法。第一做法是钢梁平面外计算长度取隅撑的间距，第二做法是钢梁平面外计算长度取屋面水平支撑与钢梁交点的间距。 钢梁平面外计算长度取隅撑的间距的做法很多时候是偏于不安全的。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）6.1.6条第三款：当实腹式钢梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘侧面布置隅撑作为斜梁的侧向支撑，隅撑的另一端连接在檩条上。此处提出隅撑可作为钢梁平面外侧向支撑点。我们再看《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4.2.1条可知侧向支撑点必须能阻止钢梁受压翼缘的侧向位移。综合这两本规范和规程可知： 隅撑可作为钢梁平面外侧向支撑点的前提条件是隅撑必须能阻止钢梁受压翼缘的侧向位移。 目前很多钢结构施工单位在隅撑制作时考虑施工过程中误差，特意将隅撑角钢两端的螺栓孔制成长圆孔，而设计单位设计时隅撑角钢与钢梁和檩条连接一般都是采用M12的普通螺栓连接的。不难想象这样的连接本身就是可以滑移的无法阻止钢梁受压翼缘的侧向位移。 假如隅撑角钢两端的螺栓孔制成直径14mm的圆孔限制位移是不是就能将隅撑可作为钢梁平面外侧向支撑点呢？也不一定的。隅撑是连接在檩条上的，只有当檩条没有位移的情况下隅撑才能保证无侧移。这就要求整个屋面檩条系统是一个刚性的整体；并且要求屋面有完整的支撑系统来保证这个屋盖为不变体
钢结构桁架设计计算书
renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l/20～l/8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm ×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N/mm 2 。 抗风柱的柱距为6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
c语言计算平面桁架内力计算程序
#include
【干货】计算长度、长细比、平面内平面外、回转半径解析
计算长度、长细比、平面内平面外、回转半径解析 计算长度： 构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。 计算长度是从压杆稳定计算中引出的概念。 计算长度等于压杆失稳时两个相邻反弯点间的距离。 计算长度=K*几何长度。K为计算长度系数。 记住铰支座可以看成是反弯点，这样两端铰接压杆的计算长度等于两个铰支座的距离，即等于几何长度。此时，k=1。K可以大于1，也可小于1. 1、在很多教材中规定，不同端部约束条件下轴心受压构件（柱）的计算长度系数：如两端铰接L=1.0；两端固定L=0.5；一端铰支一端固定L=0.7；悬臂L=2.0等 2、钢结构规范附录D中柱的计算长度系数，需要根据K1、K2值查表 第1条中所列的计算长度系数是理想条件下的； 第2条是考虑上下端既不是固定也不是铰接而进行的一种修正。 此外，需要注意国内钢结构的压杆和拉杆都需要按计算长度来计算长细比，实际上拉杆没有失稳的问题，也自然不会有计算长度了，应直接取几何长度。美国钢结构规范中规定拉杆的长细比直接按几何长度计算，概念正确！ 平面外与平面内 实际上这是钢结构中常用的简化术语。以钢梁和钢屋架为例，全称应该分别是弯矩作用平面内和弯矩作用平面外，即在竖向平面内失稳的计算长度称为平面内计算长度。 对于三角形钢屋架中央的竖杆还有斜平面计算长度呢，详细看一下有关的参考书吧 钢结构杆件截面形心有两个轴，x、y轴，绕这两个轴就有两个回转半径。
受压杆要计算在这两个方向的压杆稳定及纵向弯曲系数，就需要这两个方的计算长度。在主平面（一般是绕x轴）方向的叫平面内，另一个方向就叫平面外。例如钢屋架的上弦杆，平面内的计算长度就是节点间的距离，而另方向支撑点间的距离就是平面外的计算长度。 平面内,平面外,举个简单的例子,也就是你在看pkpm的手册里面,特别是关于板这个概念用得多. 1、关于板的面内面外,通常刚性板假定面内刚度无穷大,面外刚度为零,面内就是你站在地面,目光平视看到的板的方向就是面内方向,即水平方向的板的刚度,(个人认为)这个时候如果视板为一个构件,简单的认为其轴向刚度无穷大.面外方向就是水平板的垂直方向,就是你站在楼板上,你自身身体的方向,就是面外方向,这个时候视为其抗弯刚度为零(GA和EA一般是不考虑的),也即分析时不考虑.框架结构分析时,特别是在大学期间手算框架时有明显的体现的, 2、还有一种是在柱子的计算中提得比较多,即所谓的弯矩作用平面内和弯矩作用平面外.对单向偏压构件,弯矩所在的平面即弯矩作用平面内,是按照压弯构件计算的,弯矩作用平面内就是取一个柱横截面,做一个垂直于柱横截面的平面,弯矩在这个平面内,这个平面就是弯矩作用平面.规范规定在弯矩作用平面外按轴压构件验算,弯矩作用平面外就是与前面所述的包含了弯矩的那个作用面相垂直的平面,当然也垂直于柱截面.(我认为在通常的平面简化计算中这个解释还是比较圆满的) 回转半径 回转半径是指物体微分质量假设的集中点到转动轴间的距离，它的大小等于转动惯量除总质量后再开平方。 物理上认为，刚体按一定规律分布的质量，在转动中等效于集中在某一点上的一个质点的质量，此点离某轴线的垂距为k，因此，刚体对某一轴线的转动惯量与该等效质点对此同一轴线的转动惯量相等，即I=mk2.则k称为对该轴线的回转半径。 回转半径的大小与截面的形心轴有关。
钢桁架桥计算书-毕业设计之欧阳歌谷创编
目录 欧阳歌谷（2021.02.01）1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19
4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23
1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图
各构件截面尺寸统计情况见表1-1： 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0
平面外计算长度
平面外计算长度 1、在工程界一般认为加隅撑的檩条可以作为门式刚架斜梁的侧向支撑，因此门式刚架中斜梁的无支撑长度可以认为是有隅撑的檩条的间距。规范中没有明确的规定；在门式刚架轻型房屋钢结构技术规程中有如下规定： 实腹式刚架斜梁的出平面计算长度，应取侧向支撑点间的距离；当斜梁两翼缘侧向支撑点的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点的间距。 2、PKPM计算时平面外计算长度只要有檩条就取3m，不管檩条是否刚性连接平面外计算长度取3m是因为每3米设隅撑一道，如果不是3m设隅撑，计算长度也相应改变。 3、设斜拉条是为了把檩条的力传给钢架梁，或柱，不设不行 4、以前对平面外计算长度有点共识： 檩条可以一定程度的减少梁的上翼缘失稳，隅撑可以减少梁的下翼缘扭转失稳，所以一般取平面外计算长度为隅撑间距。（檩条与隅撑视作共同对梁作用）......但是现在有的设计院在设隅撑时把它设在刚架应力大的地方，比如屋脊、沿口处，而在应力较小的部位，往往间距很大才设一根，（考虑安装过程中的稳定性）甚至不设隅撑，这种方法得到了一些设计人员的认可，那么这样的设置方法下，平面外计算长度该如何选取呢？ 刚架计算时，我们的梁高厚比经常大于80，甚至大于170，（普钢规范中应设横向和纵向加劲肋的限值），但是我们在实际中往往没有依据这种做法，很少用加劲肋，新规范中也没有明确提出加劲肋的问题，有人提出隅撑可看作起到加劲肋的作用，不知道这重说法对不对。（有点离题: )但是也算一种误区吧） 5、 对于设置系杆的问题我也有一些想法。 对于屋脊处的系杆，新规范上说“刚性系杆可由檩条兼作，此时檩条应满足对压弯构件的刚度和承载力的要求”，在从前的帖子中有人提出过理论上的计算
18米普通钢桁架设计计算书
钢屋架设计 姓名： 班级： 学号： 指导教师：
1.原始资料： 某工业厂房为单跨，无天窗，纵向长度为60m，跨度为18m，采用梯形钢屋架，无檩方案，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土屋面板，100mm厚泡沫混凝土保温层，二毡三油改性沥青防水卷材屋面，屋面为上人屋面，坡度为i=1/15。屋架铰支于钢筋砼柱上，柱截面400mm×400mm，砼标号为C25，车间无吊车。屋架采用的钢材为Q345钢，手工焊。 2.屋架形式和几何尺寸确定 屋架计算跨度（每端支座中线缩进150mm）： l o=18-2×0.15=17.7m 跨中及端部高度 桁架的中间高度：h=2250mm 在17.7m的两端高度：h=1650mm 桁架跨中起拱50mm 图1 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置图如图2所示：
图2
4.荷载和内力计算 4.1荷载计算： 4.11屋面永久荷载标准值： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自 重，以kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为2.0kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，施工 活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。 积灰荷载标准值：0.5kN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 二毡三油改性沥青防水层 0.40kN/m2 水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 保温层 0.60kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋 α=换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005 P=+?支撑） 平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（0.120.011 W 计算，跨度单位m。 永久荷载标准值： 二毡三油改性沥青防水层 1.002×0.4kN/m2=0.4008kN/m2水泥砂浆找平层 1.002×0.4 kN/m2=0.4008kN/m2保温层 1.002×0.6 kN/m2=0.6012kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.002×1.5 kN/m2=1.503 kN/m2桁架和支撑自重 0.12 KN/m2+0.011×18 kN/m2=0.318kN/m2 总计：3.2kN/m2可变荷载标准值：
空间桁架结构程序设计(Fortran)
空间桁架静力分析程序及算例1、变量及数组说明
2、空间桁架结构有限元分析程序源代码 !主程序（读入文件，调用总计算程序，输出结果） CHARACTER IDFUT*20,OUTFUT*20 WRITE(*,*) 'Input Data File name:' READ (*,*)IDFUT OPEN (11,FILE=IDFUT,STATUS='OLD') WRITE(*,*) 'Output File name:' READ (*,*)OUTFUT OPEN(12,FILE=OUTFUT,STATUS='UNKNOWN') WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'* Program for Analysis of Space Trusses *' WRITE(12,*)'* School of Civil Engineering CSU *' WRITE(12,*)'* 2012.6.25 Designed By MuZhaoxiang *' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)' ' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'*************The Input Data****************' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,100) READ(11,*)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND WRITE(12,110)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND 100 FORMAT(6X,'The General Information'/2X,'NF',5X,'NP',5X,'NE',5X,'NM',5X,'NR',& 5X,'NCF',5X,'ND') 110 FORMAT(2X,I2,6I7) NPF=NF*NP NDF=ND*NF CALL ANALYSE(NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND,NPF,NDF) END !******************************************************************** !总计算程序 SUBROUTINE ANALYSE(NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND,NPF,NDF)
桁架杆计算长度系数技术手册
桁架杆件计算长度系数 确定桁架弦杆和单系腹杆（用节点板与弦杆连接）的长细比时，其计算长度0l 应按下表采用： 注： 1 l 为构件的几何长度（节点中心间距离）；1l 为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。 2 斜平面系指与桁架平面斜交的平面，适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。 3 无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度（钢管结构除外）。 上文表格中的计算长度仅适用于桁架杆件，且有节点板连接的情况。当无节点板时，桁架腹杆计算长度均取其几何长度（注3所述）。但根据网架设计规程，未采用节点板连接的钢管结构，其腹杆计算长度也需要折减，所以这里注明“钢管结构除外”。 对有节点板的桁架腹杆，在桁架平面内，端部的转动受到约束，相交于节点的拉杆愈多，收到的约束就愈大。所以经过分析，对一般腹杆计算长度x l 0可取为0.8l （l 为腹杆几何长度）。在斜平面，节点板的刚度不如在桁架平面内，故取l l 9.00=。对支座斜杆和支座竖杆，端部节点板所连拉杆少，受到的杆端约束可忽略不计，故取l l x =0。 在桁架平面外，节点板的刚度很小，不可能对杆件端部有所约束，故取l l y =0。 用户在使用软件查询杆件计算长度时，应充分理解规范给出条款的前提条件，在此前提条件满足的前提下，可直接使用规范中给定的长度系数。当前提条件不满足时，用户需具体问题具体分析，在充分理解规范意图的情况下，指定杆件计算长度系数，且需保证其数值处于安全范围内。 软件仅给出单系非支座腹杆在桁架平面内、桁架平面外、斜平面三种情况下的计算长度系数。 当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍（如下图，即为K 形连接，中间节点无侧向支承），且两节间的弦杆轴心压力不相同时，则该弦杆在桁架平面外的计算长度，应按下式确定：
30m跨度普通钢桁架设计计算书
钢结构设计计算书 姓名： 班级： 学号： 指导教师：
一、设计资料： 1.结构形式: 某厂房总长度108m，跨度为24m，纵向柱距6m，厂房建筑采用封闭结合。采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架，柱的混凝土强度等级为C30，上柱截面400mm×400mm，屋面坡度i=1/10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台50/10t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材为Q345A钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载标准值（水平投影面计） 无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上。 荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自 重，以可kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，施工 活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。 积灰荷载标准值：0.5kN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.40kN/m2 水泥砂浆找平层 0.50kN/m2 保温层 0.80kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2 ④桁架计算跨度： 02420.1523.7 l=-?=m
跨中及端部高度： 桁架的中间高度： 3.490 h=m 在23.7m的两端高度： 02.005 h=m 在30m轴线处的端部高度： 01.990 h=m 桁架跨中起拱50mm 二、结构形式与布置图： 桁架形式及几何尺寸如图1所示： 图1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置图如图2所示：
桁架设计计算书
云南大学城建学院 钢结构设计原理课程设计计算书 指导教师：秦云 学生姓名：裴博玉 班级：2011级生物技术 学号：20111070036 设计时间：2014.7.25—2014.7.30 2014.8.5 —2014.8.8
桁架设计 1.设计资料 某厂房总长度108m，跨度可根据自己的情况从21m和24m两种情况中选用（同等情况下，前者的评分将较后者低5分），纵向柱距6m。厂房建筑采用封闭结合； 1.结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台50/10t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的 内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号的同学用Q235B钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345A钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（保证三点焊接，考虑屋面板能起到系杆的作用） 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为 单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准 值为S0=0.35KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的 较大值；积灰荷载0.5kN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.40kKN/m2 水泥砂浆找平层0.50kN/m2 保温层0.80kN/m2 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.40kN/m2
钢桁架桥梁设计总结讲解
钢桁架桥梁设计总结 区别于混凝土梁部一般设计流程，特编写钢桥设计流程，为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。 一．钢桥设计最终目的： 1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面 2.确定传力简洁顺畅的连接方式 二．在确定钢桥方案后，一般钢桥包括的计算： 钢桥的设计是一个迭代循环的过程，但是截面的选取顺序还是以主桁优先。 1.主桁截面的粗选（初估联结系与桥面后） 2.主桁截面的检算 3.联结系的检算 4.桥面的检算 5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算 6.连接计算（各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算） 7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计 三．主桁的粗选
3.1选取的原则：按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积，从而粗选主桁截面。 以Q370为例： 对于拉杆：拉杆受强度、疲劳控制，应力为370/1.7=217.6Mpa，拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积，并考虑杆件由于刚接的次应力，所以拉杆杆件需要面积采用：杆件内力/150 对于压杆：压杆受强度、稳定控制，检算稳定时考虑容许应力折减，所以压杆一般由稳定控制。检算压杆，采用毛面积，粗选截面时压杆杆件需要面积采用：杆件内力/160。杆件越长截面越小，压杆容许应力折减越多，所以对于长细杆，可以采用压杆杆件需要面积：杆件内力/140。 粗选主桁后，控制大的指标，读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。 3.2内力控制组合 主力：恒载+活载+支座沉降 3.3计算模型 平面一次成桥模型 建模方式：a、cad中导入主桁杆件 b、施加荷载，注意二恒的取值，平面一次成桥模型的二恒： （整体二恒+初估联结系+初估桥面）/主桁片数
计算结构力学自编平面桁架
平面桁架 程序： #include "stdio.h" #include "math.h" #define unitmax 30 #define pointmax 30 #define matermax 10 #define Pmaxnum 20 #define bindmax 20 main() { int unit[unitmax][4],bind[bindmax][3],number[5]; float point[pointmax][2],material[matermax][2],P[Pmaxnum][3]; float allarray[pointmax*2][pointmax*2]; void readdata(int unit[unitmax][4],float point[pointmax][2],int number[5], int bind[bindmax][3],float material[matermax][2],float P[Pmaxnum][3]); void all(float point[pointmax][2],int unit[unitmax][4],float material[matermax][2], int number[5],float allarray[][pointmax*2]); void equa(float allarray[][pointmax*2],float P[Pmaxnum][3],int bind[][3], int number[]); void result(int unit[unitmax][4],float point[pointmax][2],int number[5], float material[matermax][2],float allarray[][pointmax*2]); readdata(unit,point,number,bind,material,P); all(point,unit,material,number,allarray); equa(allarray,P,bind,number); result(unit,point,number,material,allarray); } /******************************************************************/ void readdata(int unit[unitmax][4],float point[pointmax][2],int number[5], int bind[bindmax][3],float material[matermax][2],float P[Pmaxnum][3])
钢桁架桥的结构设计与分析
钢桁架桥的结构设计与分析 1、概述 钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。 相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性： 1.建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件界面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁； 2.施工周期短，速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一； 3.随着钢结构防腐技术的提高，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥梁高。正
因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。 2、结构设计 公路桥位于江苏省境内，正交跨越京杭大运河，河口宽95m，通航净空要求90x7m，桥梁主跨采用97m，由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米，若采用其他结构纵坡将达到5%以上，经综合考虑，主桥采用97m下承式钢桁架结构。 2.1主桁 主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度 5.35m，主桁高度8m，高跨比为1/12.04。两片主桁中心距为8.6m，宽跨比为1/11.2，桥面宽度为8m。
平面桁架
常见问题解答七 第七章平面桁架 1．屋盖结构体系分为哪两大类？各有何适用？ 答：屋盖结构体系分为无檩屋盖与有檩屋盖。 (1)无檩屋盖：无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上。 预应力混凝土大型屋面板的跨度通常采用6m，有条件时也可采用12m。当柱距大于所采用的屋面板跨度时，可采用托架支承中间屋架。 (2)有檩屋盖：有檩屋盖常用于轻型屋面材料的情况。如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。石棉瓦和瓦楞铁皮屋面，屋架间距通常为6m；当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架。钢板和压型铝合金板屋面，屋架间距常大于或等于12m。 2．常用的屋架形式有哪几种？各有何特点和适用？ 答：屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 三角形桁架适用于陡坡屋面(i＞1/3)的有檩屋盖体系，通常与柱子铰接，房屋的整体横向刚度较低，简支屋架弦杆支座处内力大，跨中内力小，截面不能充分发挥作用。支座处上下弦杆交角过小内力又较大，使支座节点构造复杂。 三角形屋架的腹杆布置有芬克式和人字式。芬克式的腹杆较多，但压杆短、拉杆长，受力相对合理，且可分为两个小桁架制作与运输，较为方便。人字式腹杆的节点较少，但受压腹杆较长，适用于跨度较小(L≤18m)的情况。人字式屋架的抗震性能好，所以在强地震烈度地区，，常用人字式腹杆的屋架。单斜式腹杆的屋架，腹杆和节点数目较多，只适用于下弦需要设置天棚的屋架，一般情况较少采用。
梯形屋架适用于屋面坡度较为平缓的无檩屋盖体系，与简支受弯构件的弯矩图形比较接近，弦杆受力较为均匀。屋架与柱的连接可以铰接也可以刚接。刚接可提高建筑物的横向刚度。腹杆体系可采用单斜式、人字式和再分式。屋架支承分为下承式和上承式。与柱刚接的屋架宜采用下承式。下承式使柱计算高度减小又便于在下弦设置屋盖纵向水平支撑，以往多采用之，但上承式使屋架重心降低，支座斜腹杆受拉，且安装方便，近年来逐渐推广使用。 图7-2 梯形屋架 人字形屋架的上、下弦可以是平行的，坡度为1/20～1/10，节点构造较为统一；也可以上、下弦具有不同坡度或者下弦有一部分水平段。多用于较大跨度。宜采用上承式。 人字形和梯形屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般为(1/10～1/8)L，与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为(1/16～1/12)L，通常取为2.0～2.5m。与柱铰接的梯形屋架，端部高度可按跨中经济高度和上弦坡度来决定。人字形屋架因中高度一般为2.0～2.5m，跨度大于36m时可取较大高度但不宜超过3m；端部高度一般为跨度的1/18～1/12，人字形屋架可适应不同的屋面坡度，但与柱刚接时，屋架轴线坡度大于1/7，就应视为折线横梁进行框架分析；与柱铰接时，即使采用了上承式也应考虑竖向荷载作用下折线拱的推力对柱的不利影响，设计时要求在屋面板及檩条等安装完毕后再将屋架支座焊接固定。 图7-3 人字形屋架和平行弦屋架 平行弦桁架在构造方面有突出的优点，弦杆及腹杆分别等长、节点形式相同、能保证桁架的杆件重复率最大，且可使节点构造形式统一，便于制作工业化。 3．屋盖支撑有何作用？ 答：屋盖支撑的作用： ①保证结构的空间整体作用。 ②避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动。 ③承担和传递水平荷载。 ④保证结构安装时的稳定与方便
平面桁架计算程序
! PTA说明: 1,数据输入文件为DATAIN.TXT中,数据依次为(NE,NJ,NR,NP,NP); (X,Y)*NJ ; ! (IJ1,IJ2,A,EI)*NE;(JR1,JR2,JR3,JR4)*NR;(PJ1,PJ2,PJ3)*NP;(PF1,PF2,PF3,PF4)*NF ! 2,NE单元总数；NJ节点总数；NR约束总数；NP节点荷载总数；NF非节点荷载数；X,Y节点坐标； ! IJ(NE,1),IJ(NE,2) 单元期终点；A 单元面积；ZI 截面惯性矩；JR(NR,1)约束结点号; ! JR(NE,2:4)横向竖向转动约束(1); PJ(NP,1:3)分别为结点号、荷载类型、荷载值； ! PF(NF,1:4)分别为单元号、荷载类型，荷载值、荷载据起点距离 !主程序 PROGRAM Plane_Truss_Analysis implicit none integer NE,NJ,NP,NF,NR,N real E integer,allocatable,DIMENSION(:,:)::IJ,JR real,allocatable,DIMENSION(:)::A,P,X,Y !动态数组定义 real,allocatable,DIMENSION(:,:)::PJ,PF,TK OPEN(1,FILE='datain.TXT',STATUS='OLD') !打开文件大datain.txt并存到标号1中 OPEN(2,FILE='dataout.TXT',STATUS='NEW') !建立文件dataout存储计算结果 READ(1,*)NE,NJ,NR,NP,NF,E N=NJ*2 !位移总数 allocate(X(1:NJ),Y(1:NJ),IJ(1:NE,2),JR(1:NR,4),A(1:NE),PJ(1:NP,3),PF(1:NF,4),TK(1:N,1:N),P(1:N) ) WRITE(2,10)NE,NJ,NR,NP,NF,E !打印表头 10 FORMAT(/1X,' ***********平面桁架力计算PTA***********'//4X,'单元数NE=',I2,12X,'结点数NJ=',I2,14X,'支座数NR=',I2,/4X,'结点荷载数NP=',I2,8X,'非节点荷载数 NF=',I2,8X,'弹性模量E=',E12.4) CALL INPUT(NE,NJ,NR,NP,NF,X,Y,IJ,A,JR,PJ,PF) !数据输入 CALL TSM(NE,NJ,E,X,Y,IJ,A,TK,N) !形成结构原始刚度矩阵 CALL JLP(NE,NJ,NP,NF,X,Y,IJ,PJ,PF,P,N) !形成结构综合节点荷载阵列 CALL ISC(NR,JR,TK,P,N) !引入结构约束条件 CALL GA USS(TK,P,N) !高斯消去法计算结构坐标下的节点位移 CALL MVN(NE,NJ,NF,E,X,Y,IJ,A,PF,P,N) !计算单元杆端内力 CLOSE(1) CLOSE(2) deallocate(X,Y,IJ,JR,A,P,PJ,PF,TK) END PROGRAM Plane_Truss_Analysis !原始数据输入 SUBROUTINE INPUT(NE,NJ,NR,NP,NF,X,Y,IJ,A,JR,PJ,PF) DIMENSION X(NJ),Y(NJ),IJ(NE,2),A(NE),JR(NR,4),PJ(NP,3),PF(NF,4)
简单平面桁架受力分析
简单平面桁架受力分析 仪22 廖嵩松 020854 内容摘要：桁架使工程中常用的一种结构，求解桁架受力有三种方法：虚位移法、节点法、截面法，他们个又有缺点，适用于不同情况，更多情况是将它们综和运用。 关键词：桁架——虚位移法——节点法——截面法——载荷 参考书目： 李俊峰，张雄，任革学，高云峰编．理论力学．北京：清华大学出版社，2001 西北工业大学理论力学教研室编．和兴锁主编．理论力学．西安：西北工业大学出版社，2001 牛学仁主编．理论力学．北京：机械工业出版社，2000 一、 桁架简化模型 桁架是工程中常用的一种结构，各构件在同一平面内的桁架称为平面桁架。简单平面桁架是指在一个基本三角框架上每增家两各杆件的同时增加一个节点而形成的桁架。它始终保持其坚固性，且在这种桁架中除去任何一个杆件都会使桁架失去稳固性。 在简单平面桁架中，杆件的数目m 与节点数目n 之间有确定关系。基本三角框家的杆件书和节点数都等于3。此后增加的杆件数（m-3）节点数（n-3）之间的比例是2：1，故有 323-=-n m 即 n m 23=+ 在计算载荷作用下平面桁架各杆件的所受力时，为简化计算，工程上一般作如下规定： （1） 各杆件都是直杆，并用光滑铰链连接； （2） 杆件所受的外载荷都作用在各节点上，各力作用线都在桁架平面内； （3） 各杆件的自重忽略不计； 在以上假设下，每一杆件都是二力构件，故所受力都沿其轴线，或为拉力，或为压力。为便于分析，在受力图中总是假设杆件承受拉力，若计算结果为负值，则表示杆件承受压力。 二、 计算桁架受力的三种方法 1、 虚位移法 接触所求杆的约束，用约束反力 代替，系统仍处于平衡状态，但有一 个自由度。假设系统沿此自由度的方 向有一微小的运动，可得出各主动力 作用点及所加约束力的一组虚位移， 根据虚位移原理可列出一个方程，解 出约束反力的大小。 例1．求解图1所示平面桁架中1 杆的约束力。 解：去掉1杆，用N1和N1’代替。假
桁架计算方法
展示设计 https://www.360docs.net/doc/7c9643713.html, 模型云 https://www.360docs.net/doc/7c9643713.html, 桁架计算方法 房屋建筑用的桁架，一般仅进行静力计算;对于风力、地震力、运行的车辆和运转的机械等动荷载，则化为乘以动力系数的等效静荷载进行计算;特殊重大的承受动荷载的桁架，如大跨度桥梁和飞机机翼等，则需按动荷载进步履力分析(见荷载)。 支撑系统有上弦支撑、下弦支撑、垂直支撑和桁架租赁共同组成空间稳定体系。桁架的高度与跨度之比，通常采用1/6～1/12,在设计手册和规范中均有具体规定。计算次应力需考虑杆件轴向变形，可用超静定结构的方法或有限元法求解。 平面桁架一般按理想的铰接桁架进行计算，即假设荷载施加在桁架节点上(如果荷载施加在节间时，可按简支梁换算为节点荷载)，并和桁架的全部杆件均在同一平面内，杆件的重心轴在一直线上，节点为可自由动弹的铰接点。 工程用的桁架节点，一般是具有一定刚性的节点而不是理想的铰接节点，由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。 从力学方面分析，桁架租赁外形与简支梁的弯矩图相似时，上下弦杆的轴力分布均匀，腹杆轴力小，用料最省;从材料与制造方面分析，木桁架做成三角形，钢桁架采用梯形或平行弦形，钢筋混凝土与预应力混凝土桁架为多边形或梯形为宜。 根据桁架杆件所用的材料和计算所得出的内力，选择合适的截面应能保证桁架租赁的整体刚度和稳定性以及各杆件的强度和局部稳定，以满意使用要求。桁架的使用范围很广，在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途、材料和支承方式、施工条件，其最佳形式的选择原则是在满意使用要求前提下，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。桁架的整体刚度以控制桁架的最大竖向挠度不超过容许挠度来保证;平面桁架的平面外刚度较差，必须依靠支撑体系保证。 空间桁架由若干个平面桁架所组成，可将荷载分解成与桁架租赁同一平面的分力按平面桁架进行计算，或按空间铰接杆系用有限元法计算。理想状态下的静定桁架，可以将杆件轴力作为未知量，按静力学的数解法或图解法求出已知荷载下杆件的轴向拉力或压力(见杆系结构的静力分析)。
平面桁架ansys分析
作业一 平面桁架ansys 分析 用ansys 分析图1。设250.1,100.2cm A MPa E =?=。 图1 1 设置计算类型 Preferences →select Structural →OK 2 选择单元类型 Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →Link 3D finit stn 180 →OK 3 定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→OK →input AREA:1 →OK →Close (the Real Constants Window) 4 定义材料属性 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.0e5, PRXY:0.3 →Material →Exit 5 生成几何模型生成关键点，如图2. 图 2
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS → 1(3,0),2(0,0),3(0,30) →OK 生成桁架 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Line →依次连接点2→1→3→1→OK如图3. 图3 6 网格划分，如图4. ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →Pick All :OK→input NDIV: 1 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: lines →Mesh→Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window) 图 4