平面钢架程序设计(PPT-27).ppt

第一节 概述 一·程序编制说明 计算模型与计算方法 以杆件联结点、支座结点、截面突变和外伸端点作为计算结点，任意两结点间的杆件作为计算单元。在局部坐标系下，单元两端的杆端力、杆端位移列阵如式（1-15）、式（1-16）所示，即： * * * * * * * * 第八讲 平面钢架程序设计 第一节 概述 第二节 平面刚架内力和位移计算的框图与程序 第三节 平面刚架程序计算实例 平面刚架在荷载作用下的结点位移和杆端力 图3-15所示的六种固端梁的等效结点荷载 平面和桁架组合结构 本程序建立整体刚度矩阵时，采用直接刚度法中的“先处理法”。 各单元为等截面杆。当两结点间的梁自然段抗弯刚度不等时，可将截面突变点作为结点处理。 本章根据第一章所述的计算原理和方法，讨论用矩阵位移计算平面刚架结构的程序设计 本程序可用于计算 编制说明 1.计算模型 在局部坐标系下，单元刚度矩阵如下式所示，即: 2 ．坐标变换 杆端力和杆端位移的坐标变换是通过式（ 1 - 26 ）所示的单元坐标变换矩阵 e T 完成的。 ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ? ù ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ? é - - = 1 0 0 0 0 0 0 cos sin 0 0 0 0 sin cos 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 cos sin 0 0 0 0 sin cos a a a a a a a a e T 局部坐标单元杆端力、杆端位移与整体坐标系下单元杆端力、杆端位移之间 的关系分别为式（ 1 - 25 ）和式（ 1 - 28 ），即 e e eT e e e e T k T F T F = = d 整体坐标系下的单元刚度矩阵为 e e eT e T k T k = 这里 e k 为式（ 1 - 19 ）所示的 6 阶方阵。 3.支承条件的引入及整体刚度矩阵的组集 整体刚度矩阵的组集采用“直接刚度矩阵法”。整体坐标系下单元刚度矩阵各元素的下标由单元定位数组确定，即在组集整体刚度矩阵之前引入支承条件。 ◇确定单元数组时应注意以下两个问题 （1）支座结点的未知位移分量编号 若单元的某一端与支座相联，则单元支座结点的未知位移分量信息应按表5-1输入 （2）杆件联结点未知位移分量编号 若单元的某一端与其他杆件相联，则应首先根据联结情况确定结点编码，而后再确定与结点相应的单元未知位移分量编码。现将常遇到的几种情况列于表5-2中。 开始 （1）标题及数组说明 （读入题目序号NO） NO是否为零 （2）读入数据并打印 （3）形成整体刚度矩阵 （4）形成结点荷载 （5）解方程并打印杆端位移 （6）计算并打印杆端力 结束 (7)子程序READ (8)子程序MKE （9）子程序MR （10）子程序MAKE （11）子程序CALM （12）子程序MK （13）子程序PE （14）子程序MULV6 （15）子程序MF （16）子程序SOLV （17）子程序MADE （19）子程序MULV （18）子程序TRAN 第二节 平面刚架内力和位移计算的框图与程序 一、 程序标识符说明 平面刚架静力分析程序名为 PFSAP (Plane Farme Structural Analysis Program) 。其 主要标识符说明如下 ： TITLE(2 0) —— 算力标题。实型数组，输入参数。 NJ —— 结点总数。 ，输入参数。 N —— 结点自由度，即整体刚度矩阵的阶数。 整型变量，输入参数。 NE —— 单元总数。 整型变量，输入参数。 NM —— 单元类型总数。 同类型的单元 E 、 A 、 I 相同。 整型变量，输入参数。 NPJ —— 结点载荷总数。 整型变量，输入参数。 NPF —— 非结点载荷总数。 整型变量，输入参数。 JN （ 3 ， 100 ） —— 结点位移号数组。 整型数组，输入参数。 X （ 100 ）， Y （ 100 ） —— 结点坐标数组。 实型数组，输入参数。 JE （ 2 ， 100 ） —— 单元两端结点号数组。 整型 数组，输入参数。 JEAI （ 100 ） —— 单元类型信息数组， JEAI （ e ）为单元的类型号。 同类型的单元 弹性模量、横截面积及极惯性矩均相同。 整型数组，输入参数。 EAI （ 3 ， 100 ） —— 各类型单元的物理、几何性质数组， EAI （ 1 ， e ）、 EAI （ 2 ， e ）、 EAI （ 3 ， e ）分别为第 ○ e 号类型单元的