结构力学 上机实验报告
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验实验总结
结构力学上机实验是结构力学课程的一部分，通过计算机仿真和实验来研究结构的力学性能。
在这次实验中，我们使用了有限元软件进行了结构模拟，并进行了材料力学性能测试。
首先，我们选择了一个简单的结构模型，例如一个梁或框架，然后在有限元软件中进行建模。
我们输入了结构的几何形状、材料参数和载荷条件，然后进行模拟分析。
通过这种方法，我们可以研究结构在不同条件下的应力、应变分布以及变形情况。
在实验中，我们还进行了材料力学性能测试，例如拉伸试验和压缩试验。
这些试验可以帮助我们了解材料的力学特性，例如弹性模量、屈服强度和断裂韧性。
通过这些实验，我们可以验证有限元模拟的准确性，并对结构的强度和刚度进行评估。
在实验过程中，我们还学习了有限元软件的使用方法和实验操作技巧。
我们学会了如何进行模型建立、加载条件的设定以及结果分析。
这些技能对于我们今后在工程领域中进行结构分析和设计是非常重要的。
通过这次实验，我们深入了解了结构力学的基本原理和实验方法。
我
们也意识到了有限元分析在工程实践中的重要性。
通过结合理论知识和实际操作，我们可以更好地理解结构的力学行为，并进行更准确的结构设计和分析。
总的来说，结构力学上机实验为我们提供了一个机会来将课堂学习与实际应用相结合。
通过这次实验，我们不仅加深了对结构力学的理解，还提高了实验操作和分析能力。
这些经验对我们今后的工程实践和学术研究都具有重要意义。
结构力学课程设计报告（推荐五篇）
结构力学课程设计报告（推荐五篇）第一篇：结构力学课程设计报告结构力学课程设计报告经过一周的学习和上机实习，我完成了老师布置的任务，也掌握了如何使用结构力学求解器进行杆系结构的分析计算，进一步掌握结构力学课程的基本理论和基本概念。
同时，通过这次的实习，我阅读了很多相关的设计框图并编写和调试了结构力学程序，进一步提高了运用计算机进行计算的能力，为后续课程的学习、毕业设计及今后工作中使用计算机进行计算打下良好的基础。
这次结构力学实习让我们充分的运用了所学过的结构力学理论知识，通过学习结构力学求解器的使用方法，让我理解了许多过去没搞明白的结构力学知识，并将这些知识融会贯通，形成了一个较好的对整个制作过程的把握。
一个星期的结构力学实习过程让我得到的不仅仅是通过我们自己努力所取得的成果，还让我收获了许多平时学习生活中没学到的东西。
首先，让我学会了如何把书本上的知识联系到实际设计中去．以前只知道抱着书本死啃，却没有参透其中的真正含义，当我们面对真正的问题急待解决时却无从下手，所以即使你学的再好也终究会被现实所淘汰．这也正印证了那句哲理：实践才是检验真理的唯一标准．通过这次难忘的经历让我深刻的体会到：理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
其次，通过这次设计还让我学到了许多平时课本中所未涉及到的内容，比如在做题计算过程中所必须用到的公式编辑器等等。
总之，如果你自己不去探索，也许你永远都不能接触到这些东西。
最后，同学之间的互助和老师的指点也是我能完成这次实习的重要因素。
但也发现了自身很多的不足，我对结构力学的许多知识的认识还停留在表面，并没有深度探究这些知识的联系，这让我花了不少时间，有待改进。
还有对计算结果数据的含义以及其实际运用还了解的不够透彻，比如像节点坐标、柱杆件关联号、梁杆件关联号等信息还不能巧加运用，仍需进一步学习。
结构力学矩阵位移法实践报告
结构力学矩阵位移法实践报告结构力学上机实验报告姓名：学号：指导老师：专业班级：日期：矩阵位移法上机实践报告一、实践目的学会使用矩阵位移法,掌握PF程序的使用并用来计算给定的平面刚架、桁架和连续粱的内力。
二、实践要求（1）用PF程序计算给定的平面钢架、桁架和连续粱的内力；（2）绘制给出上述结构的内力图。
三、实践步骤（1）编号：对杆件和结点编号，选定局部坐标系和整体坐标系。
（2）建立输入文件：根据题目已给数据，建立格式为.txt的输入数据文件，存放在与PF程序相当的文件夹下。
（3）运行计算：运行程序，分别按照要求键入输入数据的文本名和输出存储数据的文件名从而得到相应的输出文件。
（4）绘图：根据得到的结果，画出内力图。
四、每题的题目及具体解题步骤如下所示：1．作图示刚架的FN、FS、M图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.4m,高0.4m, 大跨梁截面宽0.35m,高0.85m，小跨梁截面宽0.35m,高0.6m，各杆E=3.0×104 MPa。
解：（1）编号根据刚架进行编号。
注意到作用在杆上的集中力偶由于PF程序未直接处理的算法，故在此点增加一个绞结点11。
（2）建立输入文件timu1.txt，存于PF同一文件夹内。
具体输入如下：************************************************ * * * EX.1 A Simple Suppoted Frame 2019.06.08 * * ************************************************* 3E7 16 13 9 11 2 16E-2 213E-5 2 4 2975E-4 179E-4 3 4 16E-2 213E-5 4 6 21E-2 63E-4 5 6 16E-2 213E-5 2 7 16E-2 213E-5 7 8 2975E-4 179E-4 4 8 16E-2 213E-5 8 9 21E-263E-4 6 9 16E-2 213E-5 7 10 16E-2 213E-5 10 11 2975E-4 179E-4 11 12 2975E-4 179E-4 8 12 16E-2 213E-5 12 13 21E-2 63E-4 9 13 16E-2 213E-5 0 0 0 4.5 7.6 0 7.6 4.5 11.4 0 11.4 4.5 0 7.7 7.6 7.7 11.4 7.7 0 10.9 3.8 10.9 7.6 10.9 11.4 10.9 11 0 12 0 13 0 31 0 32 0 33 0 51 0 52 0 53 047 100 0 0 10 100 0 0 11 0 0 -15 12 0 0 -15 71 3 20 4.52 2 -26 3.8 2 4 -36 7.6 4 4 -36 3.8 4 2 -26 2.7 7 4 -36 7.6 9 4 -36 3.8(3)运行PF程序,得到如下的timu1out.txt输出文件：Input Data File Name: timu1.txt Output File Name: timu1out.txt************************************************ * * * EX.1 A Simple Suppoted Frame 2019.06.08 * * *************************************************The Input DataThe General InformationE NM NJ NS NLC 3.000E+07 16 13 9 1The Information of Membersmember start end A I1 12 1.600000E-01 2.130000E-03 2 24 2.975000E-01 1.790000E-02 3 3 41.600000E-012.130000E-03 4 4 6 2.100000E-01 6.300000E-03 5 5 6 1.600000E-012.130000E-03 6 2 7 1.600000E-01 2.130000E-03 7 7 8 2.975000E-01 1.790000E-02 8 4 8 1.600000E-01 2.130000E-03 9 8 9 2.100000E-01 6.300000E-03 10 6 91.600000E-012.130000E-03 11 7 10 1.600000E-01 2.130000E-03 12 10 112.975000E-01 1.790000E-0213 11 12 2.975000E-01 1.790000E-02 14 8 12 1.600000E-01 2.130000E-03 15 12 13 2.100000E-01 6.300000E-03 16 9 13 1.600000E-01 2.130000E-03The Joint Coordinatesjoint X Y1 .000000 .0000002 .000000 4.5000003 7.600000 .0000004 7.6000004.500000 5 11.400000 .000000 6 11.400000 4.500000 7 .000000 7.700000 87.600000 7.700000 9 11.400000 7.700000 10 .000000 10.900000 11 3.80000010.900000 12 7.600000 10.900000 13 11.400000 10.900000The Information of SupportsIS VS11 .000000 12 .000000 13 .000000 31 .000000 32 .000000 33 .00000051 .000000 52 .000000 53 .000000Loading Case 1The Loadings at JointsNLJ= 4joint FX FY 7 100.000000 .000000 10 100.000000 .000000 FM .000000 .000000 11 .000000 .000000 -15.000000 12 .000000 .000000 -15.000000The Loadings at MembersNLM= 7member type VF DST 1 3 20.000000 4.500000 2 2 -26.000000 3.800000 2 4 -36.000000 7.600000 4 4 -36.000000 3.800000 4 2 -26.000000 2.700000 7 4 -36.000000 7.600000 9 4 -36.000000 3.800000The Results of CalculationThe Joint Displacementsjoint u v rotation 1 7.105461E-21 -1.638202E-20 -1.781187E-20 2 1.133506E-02 -1.535815E-04 -1.284918E-03 3 9.610091E-21 -4.106481E-20 -2.156737E-20 4 1.133276E-02 -3.849826E-04 3.897026E-05 5 7.784447E-21 -2.983317E-20 -1.882111E-20 6 1.132041E-02 -2.796859E-04 -9.197894E-04 7 1.610528E-02 -2.069985E-04 -9.285745E-04 8 1.603101E-02 -5.147110E-04 6.617797E-05 91.601517E-02 -3.701405E-04 -4.822142E-04 10 1.847558E-02 -1.982752E-04 -1.263834E-04 11 1.843980E-02 -3.424985E-04 -8.166131E-06 12 1.840402E-02 -5.043449E-04 -1.356586E-04 13 1.838526E-02 -3.892299E-04 -1.683735E-04The Terminal Forcesmember FN FS M 1 start 1 163.820232 116.054614 211.868721 end 2 -163.820232 -26.054614 107.877041 2 start 2 2.696605 83.694719 -146.763245 end 4 -2.696605 215.905278 -355.636874 3 start 3 410.648087 96.100915 215.673680 end 4 -410.648087 -96.100915 216.7804364 start 4 20.475884 .150115 -42.808557 end6 -20.475884 162.649883 -245.140956 5 start 5 298.331671 77.844472 188.211070 end 6 -298.331671 -77.844472 162.089052 6 start 2 80.125514 28.751219 38.886205 end 7 -80.125514 -28.751219 53.117689 7 start 7 87.216625 93.210427 -62.647484 end 8 -87.216625 180.389569 -268.633252 8 start 4 194.592693 113.880194 181.664996 end 8 -194.592693 -113.880194 9 start 8 26.265385 29.752419 end 9 -26.265385107.047579 10 start 6 135.681788 57.368587 end 9 -135.681788 -57.368587 11 start 7 -13.084913 15.967843 end 10 13.084913 -15.967843 12 start 10 84.032157 -13.084913 end 11 -84.032157 13.084913 13 start 11 84.032157 -13.084913 end 12 -84.032157 13.084913 14 start 8 -15.549295 52.928954 end 12 15.549295 -52.928954 15 start 12 31.103202 -28.634209 end 13 -31.103202 28.634209 16start 9 28.634209 31.103202 end 13 -28.634209 -31.103202 （4）根据得到的数据，绘制内力图如下： FN图：182.751603 -2.835098 -144.025679 83.051904 100.527564 9.529794 41.567301 -41.567301 -8.155369 -6.844631 -42.878040 88.716747 80.655897 -52.777857 -56.032127 43.498115 56.032127Fs图：M图：2、计算图示桁架各杆的轴力。
结构力学实验报告模板1
结构力学实验报告班级12土木2班姓名学号实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法；3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析；4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机，软件：结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例，其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码；各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式，去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点；求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例，同理，无需重复。
铰结点是最常见的结点之一，其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里，共有四种连接方式，都等效于图2-4-5e 中的铰结点，通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是，如果将三个杆件固定住，图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动，而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度，可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构，在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中，如将一个集中力矩加在铰结点上，便可以理解为加在了结点机构上（犹如加在可自由转动的销钉上），是无意义的。
综上所述，求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式，而不是杆件之间的连接方式。
这样，各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码（如本书中矩阵位移法中所介绍的），同时可以方便地构造各种复杂的组合结点。
另外，在定义位移约束时，结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上，再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
解输入后的结构如图2-4-6b所示，命令数据文档如下，其中左边和右边分别为中、英文关键词命令数据文档。
结点,1,0,0结点,2,0,1结点,3,1,1结点,4,1,0结点,5,1,2结点,6,2.5,0结点,7,2.5,2.5单元,1,2,1,1,0,1,1,1N,1,0,0N,2,0,1N,3,1,1N,4,1,0N,5,1,2N,6,2.5,0N,7,2.5,2.5E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,4,3,1,1,0,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0 单元,4,3,1,1,0,1,1,1 单元,3,5,1,1,1,1,1,1 单元,5,7,1,1,1,1,1,0 单元,6,7,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,4,0,0,0 结点支承,4,4,0,0,0 结点支承,6,6,0,0,0,0 END E,5,7,1,1,1,1,1,0 E,6,7,1,1,1,1,1,0 NSUPT,1,4,0,0,0 NSUPT,4,4,0,0,0 NSUPT,6,6,0,0,0,0 END(1)结点定义(2)单元定义(3)结点支承定义四、上机体会：通过这么多次上机操作，已经熟练的掌握力学求解器的使用。
结构力学实验报告
Central South University结构力学实验报告学院 :班级 :姓名 :学号 :导师 :目录一、《结构力学实验》指导书 (4)1.1、学时与学分： (4)1.2、实验教材： (4)1.3、实验课的任务、性质与目的： (4)1.4、实验项目名称： (4)1.5、仪器设备： (4)1.6、实验方式与基本要求： (4)1.7、实验报告编写说明与要求： (5)二、实验任务书 (6)2.1、实验资料 (6)2.2、实验内容与要求 (6)2.3、实验名称: (8)2.4、实验目的与原理： (8)三、实验步聚 (10)3.1、确定单榀平面刚架KJ—7的计算单元即负荷范围如图三所示： (10)3.2、选取平面刚架KJ—7的计算简图如图四所示： (11)3.3、荷载计算： (11)四、上机操作 (15)4.1 绘制KJ-7的刚架图 (15)4.2 出图 (16)4.3 后期处理 (16)五、输出电算实验数据 (17)六、分析实验结果与总结 (79)一、《结构力学实验》指导书1.1、学时与学分：实验学时：6 ；实验学分：0.51.2、实验教材：1.）《结构力学》周竞欧主编同济大学出版社2.）《结构力学实验》指导书蒋青青编3.）《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部1.3、实验课的任务、性质与目的：实验教学是理论联系实际、培养学生实验技能和实践能力的重要教学环节。
根据城市地下空间工程专业本科培养方案和教学计划安排，结构力学是一门与工程设计密切相关的重要学科，《结构力学实验》课为三性实验（综合性、设计性、研究性）。
通过该实验课的教学，要求学生掌握结构力学的手工计算方法和电算方法，使学生熟悉结构力学电算的基本原理；正确分析结构的传力途径和准确计算作用在结构上的荷载；学会使用结构CAD系列软件PKPM中的PK计算软件来分析平面杆件结构内力和位移的实际操作步骤和方法；了解结构力学在地下空间工程中的用途，培养学生综合运用所学理论知识解决地下结构实际工程问题的动手技能和初步具备设计能力，为今后学习《混凝土结构》、《地下建筑结构》等专业课程打下一定的基础。
力学结构设计实训报告总结
一、实训背景为了提高学生的力学结构设计能力，培养具备实际工程应用能力的技术人才，我国高校普遍开展了力学结构设计实训课程。
本次实训旨在通过理论学习和实际操作，使学生掌握力学结构设计的基本原理、方法和技巧，提高学生的实际工程应用能力。
二、实训目的1. 理解力学结构设计的基本原理和概念。
2. 掌握力学结构设计的基本方法，如受力分析、结构选型、计算和绘图等。
3. 培养学生解决实际工程问题的能力。
4. 提高学生的团队协作和沟通能力。
三、实训内容1. 结构力学基本原理2. 受力分析及计算3. 结构选型及设计4. 绘图与施工图设计5. 实际工程案例分析四、实训过程1. 理论学习：学生通过课堂讲授、自学等方式，掌握力学结构设计的基本原理和概念。
2. 实践操作：学生分组进行实际工程案例分析，根据案例分析结果，进行力学结构设计。
3. 指导与交流：教师对学生的设计进行指导，学生之间互相交流，共同提高。
4. 汇报与展示：学生分组进行设计成果汇报，展示自己的设计思路和成果。
五、实训成果1. 学生掌握了力学结构设计的基本原理和方法。
2. 学生的实际工程应用能力得到提高。
3. 学生的团队协作和沟通能力得到锻炼。
六、实训总结1. 成绩与不足本次实训取得了较好的效果，大部分学生掌握了力学结构设计的基本原理和方法，实际工程应用能力得到提高。
但在实训过程中，也存在一些不足：（1）部分学生对力学结构设计的基本原理和概念掌握不够扎实，影响设计效果。
（2）学生在实际操作过程中，对结构选型、计算和绘图等方面的技巧掌握不足。
（3）部分学生在团队协作和沟通方面存在困难，影响设计进度和质量。
2. 经验与教训（1）加强理论学习，为学生提供扎实的理论基础。
（2）注重实践操作，提高学生的实际工程应用能力。
（3）加强团队协作和沟通能力的培养，提高设计效率和质量。
（4）针对不同学生的特点，因材施教，提高整体实训效果。
3. 今后工作（1）继续优化实训课程，提高实训效果。
结构力学实验报告15篇
结构力学实验报告15篇第一篇：结构力学实验报告1结构力学实验报告结构力学实验报告班级 12土木2班姓名学号结构力学实验报告实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法；3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析；4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机，软件：结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例，其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码；各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式，去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点；求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例，同理，无需重复。
铰结点是最常见的结点之一，其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里，共有四种连接方式，都等效于图2-4-5e 中的铰结点，通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是，如果将三个杆件固定住，图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动，而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度，可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构，在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中，如将一个集中力矩加在铰结点上，便可以理解为加在了结点机构上（犹如加在可自由转动的销钉上），是无意义的。
综上所述，求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式，而不是杆件之间的连接方式。
这样，各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码（如本书中矩阵位移法中所介绍的），同时可以方便地构造各种结构力学实验报告复杂的组合结点。
另外，在定义位移约束时，结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上，再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
N,1,0,0 解输入后的结构如图2-4-6b所示，N,2,0,1 命令数据文档如下，其中左边和右N,3,1,1 边分别为中、英文关键词命令数据N,4,1,0 文档。
结构力学实习报告
实习报告：结构力学实习一、实习目的与要求本次实习的主要目的是让我们更好地理解结构力学的基本概念、原理和方法，并将所学知识应用到实际工程中。
通过实习，要求我们能够掌握结构力学的实验方法和技巧，提高实验操作能力和分析问题的能力。
二、实习内容与过程在实习期间，我们进行了多个结构力学实验，包括材料力学性能实验、结构受力性能实验和结构稳定性实验等。
下面分别介绍几个实验的内容和过程。
1. 材料力学性能实验该实验主要让我们了解不同材料的力学性能，包括弹性模量、屈服强度和抗拉强度等。
实验过程中，我们学会了如何正确使用实验设备，如压力机、万能试验机等，并掌握了实验数据的采集和处理方法。
2. 结构受力性能实验这个实验主要让我们了解结构在受力时的性能，包括梁的弯曲、剪切和扭转等。
实验过程中，我们通过实际操作，观察了不同受力状态下结构的变形和应力分布，并学会了如何根据实验数据判断结构的受力性能。
3. 结构稳定性实验该实验主要让我们了解结构的稳定性，包括压杆稳定性和梁的稳定性等。
实验过程中，我们通过实际操作，观察了不同条件下结构的稳定性，并学会了如何根据实验数据判断结构的稳定性。
三、实习收获与体会通过这次实习，我对结构力学的基本概念、原理和方法有了更深入的理解，并学会了如何将所学知识应用到实际工程中。
同时，我在实验操作能力和分析问题的能力上也得到了很大的提高。
实习期间，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
在实验过程中，我们不仅要掌握实验方法和技巧，还要灵活运用所学理论知识，才能更好地解决问题。
此外，团队合作和互相学习也是实习过程中非常重要的一部分。
在实验过程中，我们不仅要与同学们积极合作，共同完成实验任务，还要互相学习，共同提高。
四、实习总结通过这次结构力学实习，我对结构力学有了更深入的了解，并取得了丰硕的成果。
在今后的学习和工作中，我将继续努力将所学知识应用到实际工程中，为我国的建设事业贡献自己的力量。
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实验报告一 平面刚架内力计算程序APF实验目的：(1)分析构件刚度与外界温度对结构位移的影响，如各杆刚度改变对内力分布的影响、温度因数对内力分布的影响。
(2)观察并分析刚架在静力荷载及温度作用下的内力和变形规律，包括刚度的变化，结构形式的改变，荷载的作用位置变化等因素对内力及变形的影响。
对结构静力分析的矩阵位移法的计算机应用有直观的了解(3)掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法。
通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。
实验设计1： 计算图示刚架当梁柱刚度12I I 分别为15、11、15、110时结构的内力和位移，由此分析当刚架在水平荷载作用下横梁的水平位移与刚架梁柱比（12I I ）之间的关系。
(计算时忽略轴向变形)。
数据文件：(1)变量定义,EI1=1,EI2=0.2(1,5,10)结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1(2)变量定义,EI1=5(1,0.2,0.1),EI2=1结点,1,0,0 结点,2,0,4 结点,3,6,4 结点,4,6,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,4,6,0,0,0,0 结点荷载,2,1,100,0单元材料性质,1,1,-1,EI1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,EI2,0,0,-1 单元材料性质,3,3,-1,EI1,0,0,-1 主要计算结果：位移：(1)令I1=1时，I2=0.2,1,5,10梁柱刚度比I2：I1 1：5 1：1 5：1 10：1横梁水平位移711.11/EI1(m)426.67/EI1(m)304.76/EI1(m)286.18/EI1(m)(2)令I2=1时，I1=5,1,0.2,0.1梁柱刚度比I2：I1 1：5 1：1 5：1 10：1横梁水平位移142.22/EI1(m)426.67/EI1(m)1523.81/EI1(m)2861.78/EI1(m)弯矩：(1) 令I1=1时，I2=0.2,1,5,10①梁柱刚度比I2：I1为1：5时的刚架弯矩图如下：②梁柱刚度比I2：I1为1：1时的刚架弯矩图如下：M图（单位：KN·m）M图（单位：KN·m）③梁柱刚度比I2：I1为5：1时的刚架弯矩图如下：④梁柱刚度比I2：I1为10：1时的刚架弯矩图如下：M图（单位：KN·m）M图（单位：KN·m）实验三、第（5-6）题(2)令I2=1时，I1=5,1,0.2,0.1①梁柱刚度比I2：I1为1：5时的刚架弯矩图如下：②梁柱刚度比I2：I1为1：1时的刚架弯矩图如下：M图（单位：KN·m）M图（单位：KN·m）③梁柱刚度比I2：I1为5：1时的刚架弯矩图如下：④梁柱刚度比I2：I1为10：1时的刚架弯矩图如下：M图（单位：KN·m）M图（单位：KN·m）三、结果分析及结论：①无论EI1和EI2的值如何改变，只要EI2：EI1的值不改变，那么刚架的弯矩图都是相同的；且随着梁柱刚度比EI2：EI1的增大，两柱的弯矩的反弯点向下移动；横梁的弯矩的反弯点保持在中点不变；②当I1=1，I2=0.2,1,5,10时，随着梁柱刚度比EI2：EI1的增大，刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变小[711.11/EI1(m)→426.67/EI1(m) →304.76/EI1(m) →286.18/EI1(m)]；③当I2=1，I1=5,1,0.2,0.1时，随着梁柱刚度比EI2：EI1的增大，刚架在水平荷载作用下的横梁的水平位移变大[142.22/EI1(m) →426.67/EI1(m) →1523.81/EI1(m) →2861.78/EI1(m)]，且其变化的幅度远远大于当I1=1，I2=0.2,1,5,10时的幅度（因为I1=5,1,0.2,0.1是慢慢变小的）；④当I1=1，I2=0.2,1,5,10或当I2=1，I1=5,1,0.2,0.1时，随着梁柱刚度比EI2：EI1的增大，梁柱交点处的梁端与柱端的弯矩逐渐变大（44.44→80.00→95.24→97.56）（单位：KN·m）；柱底端弯矩逐渐变单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0结点支承,5,6,0,0,0,0 结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0实验三、第（5-6）题单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,-40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,10,0,0.00001,H (2)第二问的数据文件：变量定义,E=1.5e7,B=0.5,H=0.4,EI=E*B*H*H*H/12,EA=E*B*H结点,1,0,0 结点,2,0,8 结点,3,6,0 结点,4,6,8 结点,5,12,0结点,6,12,8 结点,7,18,0 结点,8,18,8 结点,9,24,0 结点,10,24,8单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,8,10,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,1,1,1,1结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0 结点支承,5,6,0,0,0,0结点支承,7,6,0,0,0,0 结点支承,9,6,0,0,0,0单元材料性质,1,9,EA,EI,0,0,-1 单元温度改变,1,5,-10,40,0.00001,H单元温度改变,6,6,-10,-40,0.00001,H 单元温度改变,7,9,-30,0,0.00001,H 二、计算结果（弯矩和轴力）：⑴第一问的弯矩和轴力图如下：①当H＝0.4, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图：M图（单位：KN·m）N图（单位：KN）②当H＝0.6, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图：M图（单位：KN·m）N图（单位：KN）③当H＝0.8, B=0.5时刚架的弯矩图和轴力图：M图（单位：KN·m）N图（单位：KN）(2)第二问的弯矩和轴力图如下：当H＝0.4, B=0.5内侧降温300C，外侧升温100C时刚架的弯矩图和轴力图：实验三、第（5-6）题M图（单位：KN·m）N图（单位：KN）三、结果分析及结论：（定义：对称柱——与刚架对称轴重合的柱子；中柱——对称柱与边柱之间的柱子）由第一问的结果可知，当刚架外侧降温300C，内侧升温100C时：①在刚架截面的宽度不变（50cm），随着高度增大（分别为40cm、60cm、80c），有弯矩的杆件的弯矩值都增大，所有杆件的轴力都增大；②对于上下表面温差不为零的杆件（即边柱和梁），温度降低的一侧，杆件受拉；温度升高的一侧，杆件受压；③而刚架内部上下表面温差为零的杆件（即两根中柱和对称柱），两中柱底端外侧受拉，顶端里侧受拉，对称柱没有弯矩；④从轴力图可知，两中柱受压，其它杆件受拉。
由第二问的结果可知，当刚架的外侧升温100C，内侧降温300C时，在刚架的宽度为50cm，高度为40cm的情况下：①上下表面温差不为零的杆件（即边柱和梁），降温的一侧，杆件受拉；升温的一侧，杆件受压；②而刚架内部上下表面温差不变的杆件（即两根中柱和对称柱），两中柱底端外侧受拉，顶端里侧受拉，对称柱没有弯矩；③从轴力图可知，两根边柱和对称柱受压，中柱和梁受拉。
由此可得出结论：①当杆件有温差时，弯矩图的竖矩出现在降温面的一侧，升温面产生压应力，降温面产生拉应力；②随着杆件截面高度的增大（宽度不变，即刚度增大），各有弯矩的杆件的弯矩值增大，有轴力的杆件轴力也增大，即刚度变化影响内力的变化，刚度越大，内力越大，反之，内力越小；③两端约束作用下，杆件轴心降温轴力为正，升温为负。
实验报告二平面桁架内力计算实验目的：(1)考察并分析桁架的结构形式、刚度、荷载作用位置等因素对桁架内力及变形的影响及规律。
（2）对比平行桁架和三角桁架的受力特点及杆件内力的变化规律；平行弦桁架和三角形桁架在相同荷载作用下内力的不同；荷载上承（荷载作用在上弦杆上）和下承（荷载作用在相应的下弦杆上）时各杆内力的变化。
（3）掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法和对矩阵位移法计算位移的了解。
通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。
实验设计：计算图示桁架的内力和位移。
分析：1. 刚度对内力和位移（跨中竖向位移）的影响；2.平行弦桁架和三角形桁架在相同荷载作用下内力的不同；3.荷载上承（荷载作用在上弦杆上，如图）和下承（荷载作用在相应的下弦杆上）时各杆内力的变化。
（a）(b)二、数据文件：（1）图(a)所示的桁架的数据文件如下：(荷载上承)变量定义,EA=1（2，5，10）结点,1,0,0 结点,2,0,2 结点,3,2,0 结点,4,2,2 结点,5,4,0 结点,6,4,2 结点,7,6,0结点,8,6,2 结点,9,8,0 结点,10,8,2 结点,11,10,0 结点,12,10,2 结点,13,12,0 结点,14,12,2单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,10,1,1,0,1,1,0单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,14,1,1,0,1,1,0单元,13,14,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0单元,8,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,13,1,1,0,1,1,0单元,12,14,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,13,1,0,0单元材料性质,1,25,EA,0.,0,0,-1结点荷载,2,1,0.5,-90 结点荷载,4,1,1,-90 结点荷载,6,1,1,-90 结点荷载,8,1,1,-90结点荷载,10,1,1,-90 结点荷载,12,1,1,-90 结点荷载,14,1,0.5,-90(荷载下承)实验三、第（5-6）题变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,0,2 结点,3,2,0 结点,4,2,2 结点,5,4,0 结点,6,4,2 结点,7,6,0 结点,8,6,2结点,9,8,0 结点,10,8,2 结点,11,10,0 结点,12,10,2 结点,13,12,0 结点,14,12,2单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0单元,9,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,14,1,1,0,1,1,0 单元,13,14,1,1,0,1,1,0单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,10,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,11,13,1,1,0,1,1,0 单元,12,14,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,13,1,0,0 单元材料性质,1,25,EA,1,0,0,-1结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,3,1,1,-90 结点荷载,5,1,1,-90 结点荷载,7,1,1,-90 结点荷载,9,1,1,-90 结点荷载,11,1,1,-90 结点荷载,13,1,0.5,-90（2）图(b)所示的桁架的数据文件如下：(荷载上承)变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,2,2/3 结点,4,4,0 结点,5,4,4/3 结点,6,6,0结点,7,6,2 结点,8,8,0 结点,9,8,4/3 结点,10,10,0 结点,11,10,2/3 结点,12,12,0单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0单元,8,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0单元,3,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0单元,8,10,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,12,1,0,0 结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,3,1,1,-90结点荷载,5,1,1,-90 结点荷载,7,1,1,-90 结点荷载,9,1,1,-90 结点荷载,11,1,1,-90结点荷载,12,1,0.5,-90 单元材料性质,1,21,EA,0.,0,0,-1(荷载上承)变量定义,EA=1结点,1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,2,2/3 结点,4,4,0 结点,5,4,4/3 结点,6,6,0 结点,7,6,2结点,8,8,0 结点,9,8,4/3 结点,10,10,0 结点,11,10,2/3 结点,12,12,0单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0单元,6,7,1,1,0,1,1,0 单元,6,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,11,1,1,0,1,1,0单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,10,12,1,1,0,1,1,0 单元,1,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0单元,5,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,11,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,10,1,1,0,1,1,0结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,12,1,0,0 结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,2,1,1,-90 结点荷载,4,1,1,-90 结点荷载,6,1,1,-90 结点荷载,8,1,1,-90 结点荷载,10,1,1,-90 结点荷载,12,1,0.5,-90单元材料性质,1,21,EA,1,0,0,-1二、计算结果：1. 结构各单元内力：（1）图（a）所示桁架在图中力的作用下产生的单元内力图如下：N图（荷载上承）N图（荷载下承）(2) 图（b）所示桁架在图中力的作用下产生的单元内力图如下：N图（荷载上承）N图（荷载下承）2. 不同刚度时，图（a）跨中的竖向位移。