结构力学求解器使用教程 d
结构力学求解器使用指南之欧阳文创编
结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)是一个关于结构力学阐发计算的计算机软件,其功能包含求解平面杆件结构(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响线、自由振动的自振频率和振型,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝年夜部分问题.对几何可变体系可作静态或静态显示机构模态;能绘制结构内力图和位移图;能静态或静态显示结构自由振动的各阶振型和弹性稳定阐发的失稳模态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华年夜学土木系研制.高教出版社刊行.一.运行环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间.二.装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操纵即可完成装机.装机完成后,桌面上将呈现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,即可使用该求解器.三.输入数椐先对结构的结点及单位进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点界说N,Nn,x,yNn结点编码;x结点的x 坐标;y结点的y 坐标.结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen结点生成的次数;Nincr每次生成的结点码增量;N1、N2基础结点规模;N12incr基础结点的编码增量;Dx,DY生成结点的x ,y坐标增量.3.单位界说E，N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2单位两真个结点码;以下连接方法:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12辨别为单位在杆端1处的x、y标的目的自由度的连接方法,缺省值=1;DOF13单位在杆端1处的转角标的目的自由度的连接方法,缺省值=0;DOF21,DOF22辨别为单位在杆端2处的x、y标的目的自由度的连接方法,缺省值=1;DOF23单位在杆端2处的转角标的目的自由度的连接方法,缺省值=0.4.单位生成(即成批输入单位两真个连接方法)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen生成次数;E1,E2基础单位规模;Nincr生成中单位两端点对应的结点码增量.5.支座约束界说NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn支座的结点码;Stype支座类型码;Sdir支座标的目的,以图示标的目的为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisxx标的目的的支座位移,缺省值=0;Sdisyy标的目的的支座位移,缺省值=0;SdisR转角标的目的的支座位移,缺省值=0.以上(1)～(6)为支座类型码.6.单位资料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart单位起始码;ElemEnd单位终止码;EA,EI辨别为单位的抗拉和抗弯刚度;m单位的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln荷载作用的结点码;Ltype荷载类型;Ltype=1(1),集中荷载,指向(叛变)结点;Ltype=2(2),逆时(顺时)针标的目的的集中力矩;Lsize荷载年夜小(kn,knm);Ldir荷载标的目的(度),仅当Ltype=1或1时入,缺省值=0 .说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取 =90 ,反之,取 =90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取 =0 ,反之,取 =180 .8.单位荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln荷载作用的单位码;Ltype荷载类型;Ltype=1(1),集中荷载,指向(叛变)单位;Ltype=2(2),逆时(顺时)针标的目的的集中力矩;Ltype=3(3),均布荷载,指向(叛变)单位;Lsize1荷载年夜小;Lpos1荷载起点至单位杆端1的距离与单位杆长的比值,缺省值=0;Lpos2荷载终点至单位杆端1的距离与单位杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir荷载标的目的(度),仅当Ltype=1,3或1,3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系界说,其角度以逆时针标的目的为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq欲求的频率数目;FreqStart频率起始阶数;Tol精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF单位荷载的标的目的(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En单位码;pos单位上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2.当单位的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷年夜时,则辨别填1;3.当斜杆单位作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线散布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).四.上机操纵步调1.双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2.键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方法输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保管"或"另存为",键入文件名,点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"掀开";7.点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最年夜化"按钮,将图形放年夜;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆真个内力或位移,对比结构的单位编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单位");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不合的内力图;15.逐层单击题目栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运行"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出.五.计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的 EA=3.12X10 KN,EI=4.16X10 KNM.TITLE,AAA1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力.设各杆的 EA = EI = 1.TITLE,AAA2N,1,0,0 NSUPT,1,2,90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,6,2,2 ELOAD,3,3,1,0,1,90 N,7,6,2 ELOAD,4,3,1,0,1,90 E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力.TITLE,,AAA3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0 NGEN,1,5,1,5,1,0,1 E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,90NLOAD,9,1,2,90(注:此题系静定结构,其内力与资料性质无关,故可不输入ECHAR项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单位的荷载信息为NSUPT,1,2,90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9.48682596,0,1,71.565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q =qcos =10X6 / 40 =9.48682596例6.求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,1,1ECHAR,2,2,1,2ECHAR,3,3,1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA= ,填1)例7.求图示梁的内力和位移 .EI=5X10 KNM .TITLE,AAA7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0 ECHAR,1 2 1,5E+04 ELOAD,2,3,16,0,1,90 ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的 EI=1,柱子的EA= )TITLE,AAA8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,1,6 N,6,6,7 ECHAR,5,6,1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m = m =15X10 kg/m柱子的抗弯刚度 EI =1X10kn.m设EA =TITLE,AAA9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,1,1E+08,1E08 ECHAR,5,6,1,1,1.5E+04 FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不克不及填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,辨别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力.各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩EA EI构件 A=bXh(m ) E(kn/m )I(m ) (kn) (knm )底层 0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层 0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10底边柱 0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10层中柱 0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X10 1.026X10柱其边柱 0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它层中柱 0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X10 0.958X10TITLE,AAA10 N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD，4,1,8.05,0N,3,10.0,0NLOAD,7,1,11.17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90 E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90 NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,90NLOAD,6,1,53.79,90ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,90ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,90ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,90ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,90NLOAD,11,1,71.97,90ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,90ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,90ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,90ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04时间：2021.03.12 创作：欧阳文时间：2021.03.12创作：欧阳文。
结构力学求解器教程
SM Solver简明教程编者: LocalHUST2009年3月31号第一部分：绪论在绪论里我想说明两个问题，一个是一些题外的话，一个就是求解器的功能的说明。
结构力学求解器即SM Solver是一个很轻巧的计算软件，但是其功能相对来说来是比较强大的，其实它的操作并不复杂（相对其它一些工程上常用的计算软件来说，如ANSYS），但是我在学习的过程中却发现结构力学求解器的教程还真的是不多，在校图书馆里查找了一下没有相关的书籍，在网上百度了一下没有发现在什么有用的东西，我想是因为这个软件很简单没有必要专门写个教程，但是我想一个教程对一个初学者来说还是很有用的，我便有这样一个自己试着去写一个简教程的想法，于是我就小小的研究了下这个程序。
来给出一些简单的供初学者入门的指导。
当然由于我个人的水平有限再加上研究的时间也不长可能给大家写的东西只是一些很粗糙的很表面的，希望大家在读的过程中能够够给我多多提提宝贵的意见和建议帮助我进步，也帮助进一步的完善这个教程。
对于结构力学求解器有很多的版本，为了明确期间，这里先简单的介绍一下我用的这个求解器的版本。
这个版本的相关信息：SM Solver for student 版本1.5（学生版）ISBN 7-900015-23-X清华大学土木系结构力学考研室研制高等教育出版社出品为什么要选择这个版本有以下几个原因：一：因为这个教程我主要面对学生的，所以在些选这个版本还是比较合适的。
二：这个版本的求解器是我们在学习阶段比较好的一个选择，简单易学。
三：这个版本的功能还是可以的，能够解决我们平时学习中遇到的问题。
四：软件之间都是相通的，精通一个其它的自己完全可以去学习，因为已经有了基础。
这个教程内容不多，为了更好的帮助大家理解，在编排的过程中我在其中插入了好多截取的实例图片，这个能够更好的的去让大家学习实际的操作以及每一步操作人机交互的结果界面。
程序功能SM Solver是结构力学辅助分析计算的通用程序。
结构力学求解器(使用指南)
结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)就是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,其功能包括求解平面杆件结构(体系)的几何组成、静定与超静定结构的内力、位移,影响线、自由振动的自振频率与振型,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题、对几何可变体系可作静态或动态显示机构模态;能绘制结构内力图与位移图;能静态或动态显示结构自由振动的各阶振型与弹性稳定分析的失稳模态;能绘制结构的影响线图、该软件的版本为V1、5、清华大学土木系研制、高教出版社发行、一、运行环境Windows 98/NT、 8M内存、 2M硬盘空间、二、装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup、exe,然后按提示操作即可完成装机、装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标、双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器、三、输入数椐先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1、结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x 坐标;y---结点的y 坐标、结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0)、2、结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量、3、单元定义E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0;DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0、4、单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量、5、支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisx---x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0、以上(1)～(6)为支座类型码、6、单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉与抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m)、7、结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载作用的结点码;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize---荷载大小(kn,kn-m);Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 、说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取 =-90 ,反之,取 =90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取 =0 ,反之,取 =180 、8、单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lsize1---荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0;Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0、(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9、频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart---频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0、0005、10、影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值; Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩、说明:1、计算结构的内力与位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2、当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3、当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5)、四、上机操作步骤1、双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2、键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方式输入);3、将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保存"或"另存为",键入文件名,点"确定";4、再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5、见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6、单击"文件",在文件菜单中点"打开";7、点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8、单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9、单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10、单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11、在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12、单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13、单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14、重复单击"观览器"图标,即可选定与显示不同的内力图;15、逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运行"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出、五、计算例题例1 求图示刚架的内力、各杆的 EA=3、12X10 KN, EI=4、16X10KN-M、TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3、12E+06,4、16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力、设各杆的 EA = EI = 1、TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90 N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90 E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3、求图示桁架各杆的轴力、TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHAR项)例4、求图示桁架的轴力、提示:支座约束与结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5、求图示三铰刚架的内力、提示:支座约束及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9、48682596,0,1,71、565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q =qcos =10X6 / 40 = 9、48682596例6、求图示刚架的内力、设EI=1、TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0、5,90(注:取EA= ,填-1)例7、求图示梁的内力与位移、EI=5X10 KN-M 、TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7、5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8、求图示铰接排架的内力、EI = 1, EI = 6(设横梁的 EI=1,柱子的 EA= )TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0 N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0 N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9、计算图示两层刚架的自振频率与主振型横梁的均布质量m = m = 15X10 kg/m柱子的抗弯刚度 EI =1X10 kn、m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1、5E+04FREQ,2,1,0、0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10 )例10、对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载与水平荷载作用下的内力、各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩 EA EI构件 A=bXh(m ) E(kn/m ) I(m ) (kn) (kn-m )底层 0、25xX0、5 3X10 0、521X10 0、375X10 1、563X10梁其它层 0、25X0、5 2、8X10 0、521X10 0、350X10 1、459X10底边柱 0、4X0、4 3X10 0、213X10 0、480X10 0、639X10 层中柱 0、45X0、45 3X10 0、342X10 0、608X10 1、026X10柱其边柱 0、4X0、4 2、8X10 0、213X10 0、448X10 0、596X10它层中柱 0、45X0、45 2、8X10 0、342X10 0、567X10 0、958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5、0,0 NLOAD,4,1,8、05,0N,3,10、0,0 NLOAD,7,1,11、17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4、5 NLOAD,10,1,15、20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19、10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19、30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19、30,0,1,90E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19、30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19、30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19、30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19、30,0,1,90E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19、50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19、50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53、79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53、79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53、79,-90ECHAR,1,1,4、8E+06,6、39E+04 NLOAD,6,1,53、79,-90ECHAR,2,2,6、08E+06,10、26E+04 NLOAD,9,1,53、79,-90 ECHAR,3,3,4、8E+06,6、39E+04 NLOAD,12,1,53、79,-90 ECHAR,4,4,4、48E+06,5、96E+04 NLOAD,5,1,71、97,-90 ECHAR,6,6,4、48E+06,5、96E+04 NLOAD,8,1,71、97,-90 ECHAR,7,7,4、48E+06,5、96E+04 NLOAD,11,1,71、97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5、96E+04 NLOAD,13,1,44、08,-90 ECHAR,10,10,4、48E+06,5、96E+04 NLOAD,15,1,44、08,-90 ECHAR,12,12,4、48E+06,5、96E+04 NLOAD,14,1,50、86,-90 ECHAR,5,5,5、67E+06,9、58E+04ECHAR,8,8,5、67E+06,9、58E+04ECHAR,11,11,5、67E+06,9、58E+04ECHAR,13,14,3、75E+06,15、63E+04ECHAR,15,20,3、50E+06,14、59E+04。
结构力学求解器教学
经计算： 可变荷载设计值：qk' qk 1.49.72 13.61KN / m 自重荷载设计值：q1' q1 1.2 0.294 0.353 KN / m
q2' q2 1.2 0.010 0.013KN / m
彩钢瓦传递给立柱的分压力 前面钢管承受自量 后面钢管承受自量
第一步：输入点
目录
软件介绍 适用范围 安装要求 操作流程 注意事项 实例计算
• 结构力学求解器是一款功能强大且操作简便的计算机辅助分析计算软件。 • 该软件是面向教师、学生以及工程技术人员而开发的，其求解内容包括了二维平面结构（体系）的
几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、包络图、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典 结构力学课程中所涉及的一系列问题，全部采用精确算法并给出了精确解答。 • 结构力学求解器界面美观友好，操作简单，可以供广大施工技术人员进行简单的设计、计算以及验 算
双击后如图
输入点的坐标，最后点 击应用
注意事项：坐标以米为单位
完全输入后
第二步：输入杆件
双击后如图
输入杆件的连接节点与连接 方式，最后点击应用
注意事项：注意铰接还是刚接
完全输入后
第三步：输入支座
双击后如图
输入支座位于哪一个节点以及 支座的类型，最后点击应用
注意事项：注意支座性质、和支座方向
完全输入后
第四步：输入荷载
双击后如图
输入力的类型，方向，大小， 最后点击应用
注意事项：注意荷载是节点荷载还是单 元荷载，此时力的单位是KN，不是N
完全输入后
第五步：输入杆件的截面性质源自击后如图输入抗拉刚度和抗弯刚度， 一般不考虑抗剪刚度
注意事项：此时单位是KN和m组成的单 位
结构力学求解器使用指南
结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行..运行环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间..装机与运行将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作即可完成装机.装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器..输入数椐先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x 坐标;y---结点的y 坐标.结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量.3.单元定义E，N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0; DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自由度的连接方式,缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量.5.支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Stype---支座类型码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;Sdisx---x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0.以上(1)～(6)为支座类型码.6.单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,m ElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载作用的结点码;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize---荷载大小(kn,kn-m);Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 . 说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取 =-90 ,反之,取 =90 ;水平集中力,作用在结点左方时,取 =0 ,反之,取 =180 .8.单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0; Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart---频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8 项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5)..上机操作步骤1.双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用状态;2.键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方式输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保存"或"另存为",键入文件名,点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",重新进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不同的内力图;15.逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SMSolver的运行"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出..计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的 EA=3.12X10 KN, EI=4.16X10 KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力.设各杆的 EA = EI = 1.TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90 N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90 N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90 N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90 E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力.TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHAR项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座约束及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,2,2,0,0,0注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q )例6.求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA= ,填-1)例7.求图示梁的内力和位移 .EI=5X10 KN-M .TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的 EI=1,柱子的 EA= )TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0 N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0 N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m = m = 15X10 kg/m柱子的抗弯刚度 EI =1X10 kn.m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10 )例10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力.各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩 EA EI构件 A=bXh(m ) E(kn/m ) I(m ) (kn) (kn-m )底层 0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层 0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10底边柱 0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10柱其边柱 0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载作用N,2,5.0,0 NLOAD，4,1,8.05,0N,3,10.0,0 NLOAD,7,1,11.17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5 NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90 E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,-90ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,6,1,53.79,-90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,-90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,-90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。
结构力学求解器使用教程-2d
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2.力学相关知识介绍
结点命令
N, Nn, x, y Nn，结点编码； x，结点的x坐标； y，结点的y坐标。
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2.力学相关知识介绍
② 单元：连接结点的杆件。
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2.力学相关知识介绍
单元命令
E, N1, N2 [, DOF11, DOF12, DOF13, DOF21,
DOF22, DOF23]
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质：定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量 、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。Fra bibliotek精选课件
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2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem，单元编码； SelemEnd, 单元杆端；
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3.力学求解器建模步骤
② 结构或杆件的位移计算步骤
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3.力学求解器建模步骤
② 结构或杆件的位移计算步骤
1.如考虑轴向压缩变形，必须输入各个杆件的抗拉刚 度EA，抗弯刚度EI设为无穷大，抗剪刚度与温度改变 为可选项；
2.如考虑弯曲变形，必须输入各个杆件的抗弯刚度EI ，抗拉刚度EA设为无穷大，抗剪刚度与温度改变为可 选项。
结构力学求解器structuralmechanicssolver简称smsolver是一个面向教师学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件其求解内容包括了二维的平面结构体系几何组成静定超静定位移内力影响线包络图自由振动弹性稳定极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题全部采用精确算法给出精确解答
结构力学求解器(使用指南)
结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SMSolverofWindows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,(体系)的几何组成、静定和超静定结构的内力、位移,影响,以及弹性稳定等结构力学课程中所涉及的绝大部分问题.;能;能绘制结构的影响V1.5..运行环境Windows98/NT.8M内存.2M硬盘空间..装机与运行,在Windows环境下运行光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操作.装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器.,然后按以下诸项输入数椐:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x坐标;y---结点的y坐标.结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.Ngen---Nincr---N1、N12incr---Dx,DY---生成结点的x,y坐标增量.3.单元定义E，N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连接方式,=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0;缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---支座约束定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---Stype---Sdir---Sdisx---x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支座位移,缺省值=0.以上(1)～(6)为支座类型码.ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m).Ltype---Ltype=1(-1),Ltype=2(-2),Lsize---Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0.:竖向集中力,作用在结点上方时,取=-90,反之,取=90;水平集中力,作用在结点左方时,取=0,反之,取=180.8.单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载作用的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;Lsize1---荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0; Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---FreqStart---Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无穷大时,则分别填-1;3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原则,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).1.双击桌面上的"2.键入数椐文件名(如3.将数椐文件存盘"文件点"4.再单击文件",在文件菜单中点5.见提示"?此命令将结束本次SMSolver!"点""或'确定",重新进入SMSolver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运行的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的形状),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号阅读);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.重复单击"观览器"图标,即可选定和显示不同的内力图;15.逐层单击标题栏右边的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SMSolver的运行"或提示".计算例题例1求图示刚架的内力.各杆的EA=3.12X10KN,EI=4.16X10KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2求图示组合结构的内力.设各杆的EA=EI=1.TITLE,AAA-2N,1,0,0NSUPT,1,2,-90,0,0E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力.TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质无关,故可不输入ECHAR项)4.求图示桁架的轴力.提示:支座约束和结点荷载信息为NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.:注(q)变换成沿杆轴线的均布荷载即q=qcos=10X6/40=例求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90例求图示梁的内力和位移TITLE,AAA-7N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,12-1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,908.求图示铰接排架的内力.EI=1,EI=6(设横梁的EI=1,柱子的EA=)TITLE,AAA-8N,1,0,0NSUPT,1,6,0,0,0,0 N,2,6,0NSUPT,2,6,0,0,0,0N,6,6,7ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10ECHAR,7,8,-1,1 N,8,16,10ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m=m=15X10kg/m柱子的抗弯刚度EI=1X10kn.m设EA=TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不能填0,可填一个很小的数,如10)10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载作用下的内力.各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩EAEI构件A=bXh(m)E(kn/m)I(m)(kn)(kn-m)底层梁其它层0.25X0.52.8X100.521X100.350X101.459X10底边柱0.4X0.43X100.213X100.480X100.639X10层中柱3X100.342X100.608X101.026X10柱其边柱0.4X0.42.8X100.213X100.448X100.596X10它层中柱2.8X100.342X100.567X100.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0水平荷载作用N,2,5.0,0NLOAD，4,1,8.05,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1竖向荷载作用EGEN,2,1,1,1ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3ELOAD,14,3,19.30,0,1,90 E,4,5,1,1,1,1,1,1ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1ELOAD,16,3,19.30,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0NLOAD,10,1,53.79,-90 ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04NLOAD,6,1,53.79,-90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04NLOAD,9,1,53.79,-90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,8,1,71.97,-90 ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04NLOAD,14,1,50.86,-90ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04 ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04 ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。
结构力学求解器使用教学教程
2.力学相关知识介绍
结点命令
N, Nn, x, y Nn，结点编码； x，结点的x坐标； y，结点的y坐标。
2.力学相关知识介绍
② 单元：连接结点的杆件。
2.力学相关知识介绍
单元命令
E, N1, N2 [, DOF11, DOF12, DOF13, DOF21,
DOF22, DOF23]
N1, N2，单元两端的结点码； 以下连接方式：1为连接，0为不连接： DOF11，杆端1处的x方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF12，杆端1处的y方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF13，杆端1处的转角方向自由度的连接方式 ，缺省值=0； DOF21，杆端2处的x方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF22，杆端2处的y方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF23，杆端2处的转角方向自由度的连接方式 ，缺省值=0。
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质：定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量 、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem，单元编码； SelemEnd, 单元杆端； Stype，单元杆端约束类型； Stype=1，x方向； Stype=2，y方向； Stype=3，转角方向； Stype=4，x方向、y方向和转角方向； Stype=5，斜向； Sdir，支座方向，仅当Stype=5时需输入； Sdisx, x方向的支座位移，缺省值=0； Sdisy, y方向的支座位移，缺省值=0； SdisR, 转角方向的支座位移，缺省值=0。
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计算杆件轴向拉伸和轴向压缩变形时使用 L N L EA
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质
计算杆件弯曲变形时使用
yc=ycq+ycm=
5ql 4 384EI
ml2 16EI
2.力学相关知识介绍
① 结构或杆件的内力计算步骤
AC
o
At
S dA
z
y
y
ydAM
结构力学求解器使用教程
土木工程系力学课题组 制作
目录
1.软件简介
结构力学求解器（Structural Mechanics Solver，简称SM Solver）是一个面向教师 、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析 计算软件，其求解内容包括了二维的平面结 构（体系）几何组成、静定、超静定、位移 、内力、影响线、包络图、自由振动、弹性 稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉 及的一系列问题，全部采用精确算法给出精 确解答。
2.力学相关知识介绍
④ 荷载条件:定义作用在单元上的集中荷载、集中力矩、均布荷载、均布 力矩、线性分布荷载、线性分布力矩。
2.力学相关知识介绍
④ 荷载条件
ELOAD, Ln, Ltype, Lsize1 [,Lsize2 [,Lpos1
[,Lpos2 [,Ldir]]]]
Ln，荷载作用的单元码； Ltype，荷载类型； Ltype=1(-1)，集中荷载，指向(背离)单元； Ltype=2(-2)，集中力矩，逆时(顺时)针方向； Ltype=3(-3)，均布荷载，指向(背离)单元； Ltype=4(-4)，均布力矩，逆时(顺时)针方向； Ltype=5(-5)，线性荷载，指向(背离)单元； Ltype=6(-6)，线性弯矩，逆时(顺时)针方向； Lsize1，Lsize2，荷载大小； 当Ltype=1, -1, 2, -2, 3, -3, 4, -4时，输入Lsize1； 当Ltype=5, -5, 6, -6时，输入Lsize1及Lsize2； Lsize1，荷载起点的大小； Lsize2，荷载终点的大小； Lpos1，荷载起点至单元杆端1的距离与杆长的比值，缺省值=0； Lpos2，荷载起点至单元杆端1的距离与杆长的比值，缺省值=1； Ldir，荷载方向(度)，仅当Ltype=1,3,5或-1,-3,-5时输入，缺省值=0。
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质：定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量 、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem，单元编码； SelemEnd, 单元杆端； Stype，单元杆端约束类型； Stype=1，x方向； Stype=2，y方向； Stype=3，转角方向； Stype=4，x方向、y方向和转角方向； Stype=5，斜向； Sdir，支座方向，仅当Stype=5时需输入； Sdisx, x方向的支座位移，缺省值=0； Sdisy, y方向的支座位移，缺省值=0； SdisR, 转角方向的支座位移，缺省值=0。
1.软件简介
结构力学求解器（Structural Mechanics Solver，简称SM Solver ）官方网址：
/sms/ 在该网站可以下载软件共享版！
1.软件简介
观览器
命令编辑器
2.力学相关知识介绍
① 结点：结点是在计算结构内力时出现的概念,结点一般是两个或 以上杆件的交点。
Mu ysdA zs( At ydAAc ydA)
s(St Sc) Mu sWs
计算杆件极限荷载时使用
σmax
Nmax A
σ
max
Mmax Wz
[]
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
2.力学相关知识介绍
③ 位移约束：限制物体运动的其他物体或装置，包括连杆支座、铰支座、 固定支座等6种支座。
2.力学相关知识介绍
③ 位移约束
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem，单元编码； SelemEnd, 单元杆端； Stype，单元杆端约束类型； Stype=1，x方向； Stype=2，y方向； Stype=3，转角方向； Stype=4，x方向、y方向和转角方向； Stype=5，斜向； Sdir，支座方向，仅当Stype=5时需输入； Sdisx, x方向的支座位移，缺省值=0； Sdisy, y方向的支座位移，缺省值=0； SdisR, 转角方向的支座位移，缺省值=0。
2.力学相关知识介绍
结点命令
N, Nn, x, y Nn，结点编码； x，结点的x坐标； y，结点的y坐标。
2.力学相关知识介绍
② 单元：连接结点的杆件。
2.力学相关知识介绍
单元命令
E, N1, N2 [, DOF11, DOF12, DOF13, DOF21,
DOF22, DOF23]
N1, N2，单元两端的结点码； 以下连接方式：1为连接，0为不连接： DOF11，杆端1处的x方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF12，杆端1处的y方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF13，杆端1处的转角方向自由度的连接方式 ，缺省值=0； DOF21，杆端2处的x方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF22，杆端2处的y方向自由度的连接方式， 缺省值=1； DOF23，杆端2处的转角方向自由度的连接方式 ，缺省值=0。
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤
静定结构内力计算不必输入材料性质； 超静定结构内力计算必须输入材料性质，EA设置为无 穷大，其他项要根据实际情况而定，轴向刚度EA则根 据理论来确定。
3.力学求解器建模步骤
① 结构或杆件的内力计算步骤