单元生成,1,8,13,1 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元生成,2,20,20,2 单元,7,10,1,1,0,1,1,0 单元生成,2,23,23,2 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,13,3,0,0,0 结点荷载,2(1),1,0.5,-90 结点荷载,14(13),1,0.5,-90 结点荷载,4(3),1,1,-90 结点荷载,6(5),1,1,-90 结点荷载,8(7),1,1,-90 结点荷载,10(9),1,1,-90 结点荷载,12(11),1,1,-90
单元材料性质,1,25,EA, 0.000001,0,0,-1 END
(2)图(b)所示的桁架的数据文件如下: TITLE, 实验三(三角形桁架) 变量定义,EA=1 结点,1,0,0
结点生成,6,1,1,1,1,2,0 结点,8,2,2/3 结点,9,4,4/3 结点,10,6,2 结点,11,8,4/3 结点,12,10,2/3 单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元生成,5,1,1,1 单元,1,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,11,12,1,1,0,1,1,0 单元,12,7,1,1,0,1,1,0 单元,2,8,1,1,0,1,1,0
单元生成,4,13,13,1 单元,8,3,1,1,0,1,1,0 单元,9,4,1,1,0,1,1,0 单元,11,4,1,1,0,1,1,0 单元,12,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,7,3,0,0,0 结点荷载,1,1,0.5,-90 结点荷载,8,1,1,-90 结点荷载,9,1,1,-90 结点荷载,10,1,1,-90 结点荷载,11,1,1,-90 结点荷载,12,1,1,-90 结点荷载,7,1,0.5,-90
单元材料性质,1,21,EA,0.000001,0,0,-1 END
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)
2. 不同刚度时,图(a)跨中的竖向位移。
跨中下弦位置 结点竖向位移 EA=1 -95.47/EA EA=2 -47.74/EA EA=5 -19.09/EA EA=10 -9.54/EA 二、 结果分析:
刚度对内力和位移(跨中竖向位移)的影响:
在相同荷载的作用下,平行弦桁架随着杆件刚度的增大,桁架内力不变,跨中的竖向位移变小;
平行弦桁架和三角形桁架在相同荷载作用下内力的不同:
(1)在相同荷载的作用下,平行弦桁架的上弦杆受压,且由外向里(由边直腹杆往对称轴的方向)杆件受力是逐渐变大的,三角形桁杆的上弦杆也受压,但由外向里杆件受力是逐渐变小的;
(2)在相同荷载的作用下,平行弦桁架的下弦杆受拉(其中下弦边杆受力为零),且由外向里杆件受力是逐渐变大的,三角形桁杆的下弦杆也受拉,但由外向里杆件受力情况是:下弦边杆与第二边杆受力相同,且比中杆受力大;
(3) 在相同荷载的作用下,平行弦桁架的直腹杆受压,且由外向里受力是逐渐变小的,三角形桁杆的直腹杆受拉,且由外向里受力是逐渐变大的(三角形桁杆的边直腹杆受力为零); (4) 在相同荷载的作用下,平行弦桁架的斜腹杆受拉,且由外向里受力是逐渐变小的,三角形桁杆的斜腹杆受压,且由外向里受力是逐渐变大的。
荷载上承和下承时各杆内力的变化:
(1)对于平行弦桁架而言,荷载上承与荷载下承作用下,上弦杆、下弦杆和斜腹杆的受力情况是相同的;
(2)对于平行弦桁架而言,荷载上承作用下的直腹杆的受力大小比在相同位置荷载下承作用下的直腹杆的受力大小大1。
实验报告三 平面任意杆系内力计算
日期: 2013.4.26 实验地点: 综合楼503 实验目的:
(1)求解平面任意杆系内力,铰接排架的剪力计算,多层框架结构的内力、动力、稳定计算。 (2) 通过试验,计算当铰接排架各柱刚度比值不同时,各排架柱的柱底弯矩和剪力,从而分析刚度比对铰接排架柱内力的影响。通过计算内力,分析各柱剪力及弯矩分配、横梁水平位移的规律;学会运用结构力学求解器求解结构动力问题。
实验设计1: 图示铰接排架,设各杆弹性模量为一常数,计算时取E=1,并且忽略轴向变形,计算当I1∶I2∶I3∶I4 分别为1∶0.5∶0.5∶1、1∶1∶1∶1、1∶2∶3∶4时各排架柱的柱底弯矩和剪力。试分析各柱剪力及弯矩分配、横梁水平位移的规律。 1I1I2I3I4 结点、单元编号示意图↑ 一、数据文件: TITLE, 实验四 变量定义,h=2
变量定义,EI1=1,EI2=0.5(1,2),EI3=0.5(1,3),EI4=1(1,4) 结点,1,0,0
结点生成,3,2,1,1,1,h,0 结点生成,1,1,1,7,2,0,h 单元,1,2,1,1,1,1,1,0 单元生成,3,1,1,2 单元,2,4,1,1,0,1,1,0 单元生成,2,5,5,2 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 结点荷载,2,1,1,0
h