结构力学求解器求解内力实例
结构内力计算分析案例
结构内力计算分析案例以下是一个关于结构内力计算分析的案例，以帮助读者更好地理解该过程。
案例：栋多层住宅楼的楼板结构受力分析和计算。
1.结构描述：该楼为一栋钢筋混凝土框架结构的多层住宅楼，楼高5层，每层高度为3米。
楼板采用承重梁和板的形式，梁间距为6米，梁宽为0.3米。
2.受力分析：根据力学原理，梁和板在受力作用下会产生内力。
梁的受力情况分为竖向和横向两个方向：-竖向受力：竖向受力主要包括自重、活载和楼层间的等分荷载。
自重一般按照材料密度计算，活载是指居住者的活动荷载，楼层间的等分荷载指的是各个楼层产生的附加荷载。
-横向受力：横向受力主要包括风荷载和地震荷载。
这些荷载会通过墙体和梁传递到结构内部。
3.内力计算：根据受力分析结果，可以进行结构内力的计算。
具体计算方法有两种：静力分析和弹性力学方法。
-静力分析：这是一种通过平衡受力和力矩的方法进行计算的方法。
根据平衡条件，可以得到各个构件的内力。
-弹性力学方法：这是一种通过应力和应变的关系进行计算的方法。
根据材料力学性质和结构的几何形状，可以计算出各个构件的内力。
4.结果分析和验证：计算得到的结构内力结果需要进行分析和验证。
主要包括两个方面：构件强度和位移。
-构件强度：计算得到的内力和构件的截面尺寸一起，可以判断构件是否满足强度要求。
如果内力超过了构件材料的承载力，需要进行加固。
-位移：根据结构内力和材料的弹性模量，可以计算出结构的位移。
结构的位移应该满足设计的要求，如果超过了预定的限值，需要进行刚度调整。
总结：结构内力计算分析是工程的关键环节，其目的是保证结构的安全性和可靠性。
通过对不同构件的受力分析和力学计算，可以得到结构的内力结果，并进行分析和验证。
这样可以确保结构的设计和施工符合规范，并达到预期的使用寿命和性能要求。
框架结构内力位移计算算例
结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力及位移计算班级学号姓名华中科技大学土木工程与力学学院年月日结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力与位移计算一、任务1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩和结点位移。
2、计算方法要求：（1）用迭代法、D 值法、反弯点法及求解器计算框架结构在水平荷载作用下的弯矩，并用迭代法的结果计算其结点位移。
（2）用迭代法、分层法、二次力矩分配法及求解器计算框架结构在竖向荷载作用下的弯矩，并用迭代法的结果计算其结点位移。
3、分析近似法产生误差的原因。
二、计算简图及基本数据本组计算的结构其计算简图如图1所示，基本数据如下。
混凝土弹性模量：723.010/h E kN m =⨯构件尺寸：柱：底 层：23040b h cm ⨯=⨯其它层：23030b h cm ⨯=⨯ 梁：边 梁：22560b h cm ⨯=⨯中间梁：22530b h cm ⨯=⨯ 水平荷载：'15P F kN ＝，30P F kN ＝（见图2）竖向均布恒载：17/q kN m 顶＝ 21/q kN m 其它＝（见图8） 图1各构件的线刚度：EIi L =，其中312b h I ⨯=边 梁：33410.250.6 4.51012I m -⨯==⨯F 7311 3.010 4.510225006EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 中间梁： 34420.250.3 5.6251012I m -⨯==⨯ 7422 3.010 5.6251067502.5EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 底层柱： 33440.30.4 1.61012I m -⨯==⨯ 7344 3.010 1.61096005EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 其它层柱：34430.30.3 6.751012I m -⨯==⨯ 7433 3.010 6.75106136.43.3EI i kN m L -⨯⨯⨯===⋅ 三、水平荷载作用下的计算 （一）用迭代法计算1、计算各杆的转角分配系数ikμ' 转角分配系数计算公式：()2ikikiki i i μ'=-∑结点“1”：12225000.3932(6136.422500)μ'=-=-⨯+156136.40.1072(6136.422500)μ'=-=-⨯+结点“2”：21225000.3182(67506136.422500)μ'=-=-⨯++图2232(67506136.422500)⨯++266136.40.0872(67506136.422500)μ'=-=-⨯++由于该结构是对称结构，因此结点“3”的分配系数应该等于结点“2”的，结点“4”的分配系数应该与结点“1”的相等，所以本题只需计算1、2、5、6、9、10、13、14、17、18结点的分配系数。
2桁架杆件内力的求解方法
求解桁架内力的方法
将每个节点视为平面汇交力系平衡对象，逐个节点求解。
例1：平面桁架如图示，已知：F=2kN，
试求：各杆的内力与支座约束力。
F
y
A
B
C
解： F
FAB
A
4m
x
D
E
333 3
FAD
[A]
Fiy = 0 : − F − FAD
4 =0 32 + 42
FAD
=
−
25 4
=
−2.5kN
Fix
= 0:
FAB
+ FAD
3 5
=0
FAB = 1.5kN
FDA D
FDB
[D]
Fiy
= 0:
FDA
4 5
+
FDB
4 5
=0
FDE
Fix
= 0:
FDB
3 5
−
FDA
3 5
+
FDE
=0
FDB = 2.5kN
FDE = −3kN
F
[B]
FBA B
FBC
A
B
C
FBD
FBE
4m
D
E
Fiy = 0 : Fix = 0
FC
a
a
n B
F [节点H]
FEH
=
4 3
F
D
F =0 ix
a FEH + FGH a2 + b2 − FHK = 0
F FCF C
n
A
Fy = 0,
F
− FGH
b a2 + b2
结构力学求解器求解内力实例
结构力学求解器求解内
力实例
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
结构力学求解器求解内力实例
作者:王敏杰工作单位:武汉科技大学
本例介绍一个静定结构的内力计算,如图:
(1)结构说明:该结构为一静定的刚架结构,第一单元受均布荷载
10KN/M,单元5的左端受一20KN的集中力偶,第八单元受20KN/M的集中荷载.
(2)求解内力:
1.打开SMSOLVER:命令→问题定义.先起个名字
2.按结构要求布置好结点,单元,荷载,位移约束(支座),这些都可在命令菜单的下拉菜单中完成: 命令→结点
命令→单元
命令→荷载
命令→位移约束
操作完后会看到如下图框内容;
3.求解:弯矩,轴力,剪力.
弯矩图:
轴力图:
剪力图:。
塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算
塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算一、编制依据1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）。
2、《钢结构设计规范》GB50017-2003。
3、《高耸结构设计规范》GB50135-2006。
4、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92。
5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001。
6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009。
7、《QTZ80（ZJ5710）塔式起重机使用说明书》浙江建机集团。
二、QTZ80塔机基础荷载计算=10kN G图1、QTZ80塔机竖向荷载简图塔机处于独立状态（无附墙）时，其受力为最不利状态，因此取塔机独立计算高度43m时进行分析，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行荷载组合。
按浙江省建设机械集团有限公司生产的QTZ80（ZJ5710）进行荷载分析，塔身为方钢管杆件的桁架结构，现场地面粗糙度类别为B类。
塔机型号为QTZ80，最大起重量6T，最大起重力矩81T ·m ，最大吊物幅度57m 。
根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009规定，计算塔机在工作状态和非工作状态下传递到基础顶面的荷载。
非工作状态下的基本风压取1.0kN/m 2。
1、塔机自重和起重荷载 1.1 塔机自重标准值1449.00K F =kN1.2 起重荷载标准值q 60.00K F =kN2、风荷载计算2.1 工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算 2.1.1 塔机所受风均布线荷载标准值（0.20O ω=2kN/m ）00.8/S K z S Z O q b H H αβμμωα=0.8 1.2 1.59 1.95 1.320.200.35 1.60.44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2.1.2 塔机所受风荷载水平合力标准值0.444318.V K S K F q H =⋅=⨯=kN2.1.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值0.50.518.92434S K V K M F H =⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 2.2 非工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算2.2.1 塔机所受风线荷载标准值（ 1.0Oω'=2kN/m ） 0.8/SKz S Z O q bH H αβμμωα''= 0.8 1.2 1.716 1.95 1.32 1.00.35 1.6 2.38=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2.2.2 塔机所受风荷载水平合力标准值2.3843102.V K S K F q H''=⋅=⨯=kN 2.2.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值0.50.5102.344322S K V K M F H''=⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 3、塔机的倾覆力矩塔机自重和起重荷载产生的倾覆力矩，向前（起重臂方向）为正，向后为负。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。
刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。
屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。
柱脚采用铰接柱脚。
梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。
截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。
图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。
雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。
屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。
结构力学求解器求解示例
结构力学（二）上机试验结构力学求解器的使用上机报告班级：姓名：学号：日期：实验三、计算结构的影响线1．实验任务（1）作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。
观览器：D M 的影响线 观览器：QD F 的影响线3365编辑器：结点,1,0,0结点,2,3,0结点,3,6,0结点,4,12,0结点,6,6,1结点,5,17,1单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,0 单元,3,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,4,1,0,0结点支承,5,3,0,0,0 影响线参数,-2,1,1,3 影响线参数,-2,1,1,2End作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。
观览器： D M 的影响线QD F 的影响线编辑器：结点,1,0,0结点,2,2,0结点,3,4,0结点,4,6,0结点,5,8,0结点,6,0,1结点,7,8,1结点,8,2,1结点,9,4,1结点,10,6,1单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 单元,1,6,1,1,1,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,7,1,1,0,1,1,0单元,7,5,1,1,0,1,1,0单元,8,2,1,1,0,1,1,0单元,9,3,1,1,0,1,1,0单元,10,4,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0结点支承,5,1,0,0结点支承,7,1,90,0影响线参数,-2,2,1/2,2影响线参数,-2,2,1/2,3End（2）自选题：在教材或其它参考书中自选一个绘制结构影响线的例题或习题，上机进行求解。
力法解超静定结构举例
试求图示两端固定单跨梁在下属情况 下的M 下的M图. (a) A端逆时针转动单位转角. 端逆时针转动单位转角. (b) A端竖向向上移动了单位位移. 端竖向向上移动了单位位移. (c) A,B两端均逆时针转动单位转角. 两端均逆时针转动单位转角. (d) A,B两端相对转动单位转角. 两端相对转动单位转角. (e) A端竖向向上,BFP 端竖向向上, 端竖向向下移动了单 位位移. 位位移.
t 0 = 30 t = 10
FN = 1
有关. 温度改变引起的内力与各杆的绝对刚度 EI 有关.
FNK = 0
FNK = 0.5
M图
MK M s d + ∑FNKα t0 l Ky = ∑∫ EI αt . α + ∑ ∫ MKds = 3475 l ↑ h
FNK
返 章 首
温度低的一侧受拉,此结论同样适用于温度 温度低的一侧受拉,此结论同样适用于温度 同样 引起的超静定单跨梁. 引起的超静定单跨梁.
问题: 用拆除上 问题:若用拆除上 弦杆的静定结构作 为基本结构, 为基本结构,本题 应如何考虑? 应如何考虑?
FP
FP 基 本 体 系
解:力法方程的实质为:" 3,4两结点的 力法方程的实质 的实质为 等于所拆除杆的拉( 相对位移 34 等于所拆除杆的拉(压 )变形 l 34" 互乘求Δ1P
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结构力学求解器求解内力实例作者:王敏杰工作单位:武汉科技大学
本例介绍一个静定结构的内力计算,如图:
(1)结构说明:该结构为一静定的刚架结构,第一单元受均布荷载10KN/M,单元5的左端受一20KN的集中力偶,第八单元受20KN/M 的集中荷载.
(2)求解内力:
1.打开SMSOLVER:命令→问题定义.先起个名字
2.按结构要求布置好结点,单元,荷载,位移约束(支座),这些都可在命令菜单的下拉菜单中完成: 命令→结点
命令→单元
命令→荷载
命令→位移约束
操作完后会看到如下图框内容;
3.求解:弯矩,轴力,剪力.
弯矩图:
轴力图:
剪力图:。