结构力学上机实验报告格式 2012年大一下学期

结构力学上机实验指导

班级学号： 姓名：

实验一、结构力学求解器功能及几何组成分析

一 实验目的

1、掌握节点，单元，约束，荷载等基本概念； 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； 二 实验内容：几何组成分析 1，inp文件，几何分析 结点,1,0,0 结点,2,2,0

单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 结点支承,6,1,180,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,3,1,0,0 ……

2.结构图形

3．几何组成分析结果：:为无多余约束的几何不变体系。结构多余约束数:0 ,自由度数:0 三 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……..

实验二、静定、超静定刚架受力特点分析

一 实验目的

(1) 掌握杆系结构计算的《结构力学求解器》的使用方法。掌握杆件材料性质，支座位移，温度改变等参数的输入方法。

(2)观察并分析静定、超静定刚架在荷载、温度变化、支座移动下的内力规律，总结这些因素对静定、超静定内力影响的区别。 (3)通过实验加深对静定、超静定结构特性的理解比较。

实验设计：自己从教材各任选一静定、超静定结构用《求解器》求解其分别在荷载、温度变化、支座移动情况下的内力。对结果进行分析对比。

二 静定结构位移计算 1 inp文件 结点,1,0,0 结点,2,0,4

单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,4,1,0,0

单元荷载,2,3,20,0,1,90

单元材料性质,1,3,1000,10,0,0,10 ……..

2．结构图形

3．位移输出结果：

位移计算

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 -42.0400000 138.826666 -0.08000000 -18.0400000 2 138.826666 -0.08000000 -18.0400000 138.826666 -0.24000000 8.62666667 3 138.826666 -0.24000000 8.62666667 173.333333 0.00000000 8.62666667

4．结构变形图：

三、结果分析及结论：

① …… ② …..

③ ……

四．上机体会：

这次的上机实验，学到很多运用力学求解器解决问题的方法…….

实验三、超静定刚架内力位移分析

一 实验目的

(1)观察并分析超静定刚架在静力荷载作用下的内力及变形规律，如：各杆刚度改变对内力分布的影响，对变形的影响。

(2)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

I2I1P=60KN

11510分别为、、、时结构的内力和位移，

5111由此分析当刚架在水平荷载作用下横梁的

I水平位移与刚架梁柱比（2）之间的关系。

I1(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

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 横梁水平位移 1：5 1：1 5：1 10：1 711.11/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 弯矩：

142.22/EI1(m) 426.67/EI1(m) 1523.81/EI1(m) 2861.78/EI1(m) (1) 令I1=1时，I2=0.2,1,5,10

①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=5,1,0.2,0.1

①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....... 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……

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……

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……

结论：在水平荷载保持不变的情况下：①增大梁柱的抗弯刚度比值可使梁端的弯矩值…….；②梁的水平位移与梁柱的抗弯刚度比值……③横梁的水平位移随结构总刚度的增加…….

四．上机体会： 这次的上机实验……