结构力学实验报告

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结构力学实习报告

结构力学实习报告

结构力学实习报告引言:结构力学是土木工程、航空航天工程和机械工程等领域中重要的学科之一。

在结构力学实习中,学生能够通过实际操作和实验,加深对结构力学理论的理解,并提高解决实际问题的能力。

本报告将对我在结构力学实习中所学到的内容和经验进行总结和分享。

实习目的:结构力学实习的主要目的是让学生通过实际操作,了解和掌握结构力学的基本原理和实践应用。

通过实习,学生能够对结构承载原理、结构稳定性分析、弹性与塑性力学等方面有更深入的理解,为将来从事相关工作打下坚实的基础。

实习内容:1.结构力学实验:通过参与各种结构力学实验,学生能够直观地观察和感受结构在外力作用下的力学行为。

比如,在静力学实验中,学生可以观察到悬臂梁在不同荷载下的挠度变化;在动力学实验中,学生能够了解结构在地震等动力荷载下的响应。

2.结构设计与分析软件应用:利用一些常用的结构设计和分析软件,学生可以学习和应用结构力学理论知识进行实际工程问题的求解。

比如,通过使用有限元分析软件,学生可以对复杂结构进行强度和稳定性分析,评估结构的安全性。

3.结构检测与评估:学生在实习中还有机会了解结构的检测与评估方法。

通过测量和监测现有结构的物理性能和结构行为,学生可以掌握结构健康状态评估的基本方法和技术,为结构的维护和改造提供科学依据。

实习经验与收获:1.实践与理论结合:通过实习,我深刻体会到实践和理论的相辅相成。

实践中的问题能够帮助我更好地理解和应用结构力学的理论知识;而理论的指导又能够提高我在实践中解决问题的能力。

2.团队合作与沟通能力:在实习中,多数任务需要团队合作完成。

通过与实习伙伴的合作,我学会了有效沟通和协作,增强了团队意识和责任感。

3.问题解决思维能力:在实习过程中,我经常面临各种问题和挑战。

通过不断思考和尝试,我培养了解决问题的思维能力,并不断提高自己的工程实践能力。

结论:结构力学实习是提高学生结构力学理论和实践能力的重要环节。

通过实习,学生能够加深对结构力学的理解,并提高解决实际问题的能力。

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)

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。

结构受力计算实训报告(3篇)

结构受力计算实训报告(3篇)

第1篇一、实训目的本次结构受力计算实训旨在通过理论学习和实际操作,使学生掌握结构受力分析的基本原理和方法,提高学生对结构力学知识的理解和应用能力。

通过实训,学生能够熟练运用力学原理进行结构受力计算,为今后从事相关工程设计打下坚实的基础。

二、实训内容1. 理论知识学习:回顾结构力学的基本概念,如荷载、内力、位移等,以及相关的力学原理,如平衡方程、变形协调条件等。

2. 结构受力计算:选择典型的结构模型,进行受力分析,计算其内力和位移。

3. 实训软件应用:利用专业软件(如ANSYS、SAP2000等)进行结构受力计算,验证理论计算结果。

4. 实验操作:通过实验验证理论计算的正确性,加深对结构受力分析的理解。

三、实训过程1. 理论知识复习:首先,我们对结构力学的基本概念和原理进行了复习,包括荷载的分类、内力的计算方法、位移的求解等。

2. 结构模型选择:我们选择了典型的梁、板、壳等结构模型作为实训对象,如简支梁、悬臂梁、连续梁等。

3. 受力分析:根据结构模型的特点,运用力学原理进行分析,计算结构的内力和位移。

具体步骤如下:a. 建立坐标系:根据结构模型的几何形状和受力情况,选择合适的坐标系。

b. 受力分析:根据荷载情况,分析结构的受力状态,确定受力点、受力方向和受力大小。

c. 内力计算:根据受力分析结果,计算结构的内力,如弯矩、剪力、轴力等。

d. 位移计算:根据受力分析和内力计算结果,计算结构的位移,如线位移、角位移等。

4. 软件应用:利用ANSYS等软件进行结构受力计算,将理论计算结果与软件计算结果进行对比,验证理论计算的正确性。

5. 实验验证:通过实验验证理论计算结果,加深对结构受力分析的理解。

实验内容包括:a. 实验装置搭建:根据实验目的,搭建相应的实验装置。

b. 实验数据采集:通过实验设备采集实验数据,如位移、应变等。

c. 数据处理与分析:对实验数据进行处理和分析,与理论计算结果进行对比。

四、实训结果与分析1. 理论计算结果:通过对结构模型的受力分析,我们得到了结构的内力和位移计算结果。

结构力学实验报告

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。

结构力学认识实习实习报告

结构力学认识实习实习报告

结构力学认识实习实习报告班级:土木1307姓名:张林文学号:U201315734日期:2015.06.07结构力学认识实习之——光谷体育馆与框架居民楼一、引言6月7号,虽然天公不作美,下起了大雨,但是我们土木七个班依然在老师的带领下开展了认识实习,我们大约八点二十在光谷体育馆集合,先是认真听老师讲解了光谷体育馆的大致结构及与我们所学知识的联系,随后我们又搭乘校车来到一处商品房工地,此时雨下的愈发大,但丝毫没有削减同学们的热情。

我们分几批有序的参观完工地,老师依然热心的对某些结构进行讲解。

此次参观的主要为拱结构和框架结构,看到了书本上的知识在现实中的运用。

下面,让我详细汇报此次认识实习的收获。

二、光谷体育馆1.简介光谷体育馆坐落在华中科技大学主校区东南方,地处光谷开发区腹地,总建筑面积达26758平方米。

毗邻武汉市武昌区主干道珞瑜路,建筑由一个主赛馆(40m×70m)、一个训练馆(36.5m×24m)及相关辅助设施组成,并结合环境设计形成一个集正式体育比赛、体育教学科研、大型群众集会等多项功能于一身的现代化大型综合场馆。

华科体育馆与普通的体育馆不同采用了钢结构,跨度相当大,四面不需要支点,采用了钢结构,加大了受力平衡的难度,也使整个体育馆显得更美观,更实用。

2.拱无论是从外面还是进去向上观望,体育给我们最直观的感觉就是顶上就是一个有一个的拱形状,事实也是如此,如上图所示,体育馆上方最主要的结构就是这一个又一个的钢拱结构,因为体育馆要求内部空间较大,而内部又不能有柱子作为支撑,所以拱是最合适的选择,既能提供一个大的内部空间,又能保证应有的强度。

光谷体育管内有南北向七根大拱,拱在竖直方向载荷的作用下,会将力传到支座,使支座产生水平反力。

在这里,拱承受的载荷主要为自重以及上面外壳的重量,这里的拱顶端无铰连接,属于无铰拱,所以拱与支座的连接为刚性连接。

3.桁架作为一个大型的体育馆,光谷体育馆里面的拱肯定不可能如书本上示意图只有一根普通杆组成,拱内部都是一个个桁架体系,用桁架体系有很多优点,因为杆件承受的是拉力或者压力,在截面积相同的状况下,与实心杆相比,杆件截面应力分布是均匀的,因此,材料的强度性能可以充分发挥作用,杆件的重量将大大减轻。

结构力学实验报告_2

结构力学实验报告_2

结构力学实验报告实验1: 试用求解器确定图示结构中使竖杆14(连接结点2.9)成为截面单杆的所有截面。

已知节间长度为2m, 桁高为1.5m。

解: (1)过程(2)截面图结点,1,0,0结点生成,6,1,1,1,1,2,0结点,8,0,1.5结点生成,6,1,8,8,1,2,0单元,1,2,1,1,0,1,1,0单元生成,5,1,1,1单元,8,9,1,1,0,1,1,0单元生成,5,7,7,1单元,1,8,1,1,0,1,1,0单元生成,6,13,13,1单元,8,2,1,1,0,1,1,0单元,8,3,1,1,0,1,1,0单元生成,4,21,21,1结点支承,1,3,0,0,0结点支承,7,1,0,0实验2: 如图所示超静定结构, 已知各杆长相等m, 刚度参数如下: 杆件(1): kN, kN.m2, 杆件(2): kN, kN.m2。

(1)试用求解器求解图示超静定结构在荷载作用下的内力图及位移图。

(2)忽略轴向变形对位移的影响, 求位移图。

解: (1)a.过程结点,1,0,0结点,2,0,4结点,3,4,4单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,3,2,0,0,0单元荷载,2,3,24,0,1,90结点荷载,2,1,20,0单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,0,-1单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,0,-1b.轴力...................c. 剪力图d.弯矩.................. ..位移图yxf.杆端内力值 ( 乘子 = 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩--------------------------------------------------------------------------------------------1 -54.7087063 -9.90729240 12.7943441 -54.7087063 -9.90729240 -26.83482542 -29.9072924 54.7087063 -26.8348254 -29.9072924 -41.2912936 -0.00000000 --------------------------------------------------------------------------------------------g.杆端位移值 ( 乘子 = 1)--------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角-------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00002658 -0.00004208 -0.00022465 2 0.00002658 -0.00004208 -0.00022465 0.00000000 0.00000000 0.00039477 --------------------------------------------------------------------------------------------(2)a.过........................... b.位移图结点,1,0,0结点,2,0,4结点,3,4,4单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,0结点支承,1,6,0,0,0,0结点支承,3,2,0,0,0单元荷载,2,3,24,0,1,90结点荷载,2,1,20,0单元材料性质,1,1,5200000,125000,0,0,-1单元材料性质,2,2,4500000,120000,0,0,-1单元材料性质,1,1,-1,125000,0,0,-1单元材料性质,2,2,-1,120000,0,0,-1c.杆端位移. .乘..1)-------------------------------------------------------------------------------------------- 杆端 1 杆端 2---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角-------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 -0.00000000 -0.00022326 2 0.00000000 -0.00000000 -0.00022326 0.00000000 0.00000000 0.00037829 -------------------------------------------------------------------------------------------- x。

结构力学实验报告15篇

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

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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广西大学土木建筑工程学院结构力学II(上机)实验分析报告专业:土木工程(建工)班级:学号:姓名:成绩评定:批阅日期:教师签名:目录实验报告一平面刚架内力计算①平面刚架在荷载作用下的位移计算②平面刚架由于温度作用下的内力计算实验报告二平面桁架内力计算程序③平面桁架的内力计算实验报告三平面任意杆系内力计算程序④铰接排架的剪力计算实验报告四⑤多层框架结构的内力、动力、稳定计算说明:㈠以上四个实验属综合性实验,涉及到有关《结构力学》课程的多个知识点,其要求和主要目的如下:1.掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法。

包括:⑴建立数据文件;⑵运行;⑶会利用结果文件查错;⑷能对输出结果判断对错。

2.通过实验加深对静定、超静定结构特性的认识。

如各杆刚度改变对内力分布的影响、温度和沉陷变形因数的影响等。

3.掌握对杆件结构内力及变形、动力特性、稳定临界荷载、塑性极限荷载的计算。

㈡“结构力学II课程上机实验”采用的软件清华大学研制的《结构力学求解器》,使用方法参照教材。

㈢要求每个学生提交一份实验报告。

实验报告一 平面刚架内力计算程序APF日期: 2015.5.20实验地点: 综合楼实验目的:(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)。

一、 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,-1二、主要计算结果:位移: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)(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);柱底端弯矩逐渐变小(155.56→120.00→104.76→102.44)(单位:KN·m)。

结论: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,7,9,10,0,0.00001,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: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日期:2015.5.20实验地点:综合楼实验目的:(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)四、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,1,25,EA,0.00000001,0,0,-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)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,0.00000001,0,0,-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. 结构各单元内力图:(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。

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