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结构力学 上机实验报告

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实验三、第（5-6）题

7 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12II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（12II）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： 实验三、第（5-6）题

8 (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=0.2,1,5,10

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） 实验三、第（5-6）题

9 (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； 实验三、第（5-6）题

10 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：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增大，同时也会使柱底端的弯矩值变小，即刚架梁柱刚度比的变化影响梁柱的内力分配；②梁的水平位移与梁柱的抗弯刚度比值关系不大，而与柱的抗弯刚度的大小的关系大，柱的抗弯刚度越小，梁的水平位移越大，即横梁的水平位移主要由柱刚度控制；③横梁的水平位移随结构总刚度的增加而减少；

实验设计2： 求作图示刚架温度变化时的弯矩图。设6105.1EN/cm2 ，5101，各杆的截面尺寸均为50cm×40cm。试分析当改变截面尺寸（设各杆截面尺寸均为50cm×60cm，及50cm×80cm）时，对结构的内力的影响。如果截面尺寸均为50cm×40cm，温度变化为内侧降温300C，外侧升温100C，分析温度变化对内力的影响。

结点、单元编号示意图↑

一、 数据文件：

(1)第一问的数据文件：

变量定义,E=1.5e7,B=0.5,H=0.4（0.6，0.8）,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 6m-30°C10°C10°C10°C6m16m352-30°C468m10°C6m79810实验三、第（5-6）题

11 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： 实验三、第（5-6）题

12 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

13 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：

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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。

有限元上机实验报告

有限元上机实验报告

有限元上机实验报告

结构数值分析与程序设计

上机实验

院系 : 土木工程与力学学院 专业 : 土木工程

班级: 姓名:

学号 : 指导教师 :

1、调试教材 P26-30 程序 FEM1。

1.1 、输入数据文件为 :

6,4,12,6,1.0E0,0.0,1.0,0.0,1

3,1,2

5,2,4

3,2,5

6,3,5

0.0,2.0

0.0,1.0

1.0,1.0

0.0,0.0

1.0,0.0

2.0,0.0

1,3,7,8,10,12

1.2 、输出数据文件为 :

NN NE ND NFIX E ANU T GM NTYPE

6 4 12 60.1000E+01 0.000 1.0000.0000E+00 1

NODE X-LOAD Y-LOAD

1 0.000000E+00 -0.100000E+01

2 0.000000E+00 0.000000E+00

3 0.000000E+00 0.000000E+00

4 0.000000E+00 0.000000E+00

5 0.000000E+00 0.000000E+00

6 0.000000E+00 0.000000E+00

NODE X-DISP Y-DISP

1 -0.879121E-15 -0.325275E+01

2 0.879121E-16 -0.125275E+01

3 -0.879121E-01 -0.373626E+00

4 0.117216E-15 -0.835165E-15

5 0.175824E+00 -0.293040E-15

6 0.175824E+00 0.263736E-15

ELEMENT X-STR Y-STR XY-STR

1 -0.879121E-01 -0.200000E+01 0.439560E+00

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 结构力学实验报告

2 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

上机实验报告

上机实验报告

重 庆 交 通 大 学

学 生 实 验 报 告

实验课程名称 运输系统规划与设计

开课实验室 交通运输工程实验教学中心

学 院 交通运输 年级 2014级 专业班 道运一班

学生姓名 李航 学号 631405020117

开课时间 至 学年第 学期

总评成绩

教师签名

实验名称 TransCAD功能模块认知实验 实验类型 验证型

实验时间 10月26日 实验地点 基础实验楼北楼501

实验目的：

1.掌握TransCAD和设置TransCAD工作环境的方法。

2.了解TransCAD中各顶层菜单项的功能。

3.认识TransCAD的基本文件类型，并理解数据类与视图类文件之间的关系。

4.了解TransCAD能够导入的主要文件类型。

仪器、设备名称：

交通规划软件TransCAD、计算机。

实验要求及注意事项：

要求熟练掌握TransCAD软件的工作界面及城市交通需求分析与预测等各个模块的原理及使用方法。

注意：1.不要混淆TransCAD中的菜单项和中文含意。

2.在具体使用TransCAD之前，最好对TransCAD的工作环境进行设置，以适应我们的工作习惯。

3.导入文件时选用正确的类型。

实验内容、操作步骤：

实验内容：

1.熟悉TransCAD操作界面。

2. 设置TransCAD的工作环境。

3. 了解TransCAD的各个菜单项及中文含义和各个菜单项包含的主要功能。

操作步骤：

1. 启动TransCAD