平面框架先處理法程序PFF使用說(shuō)明

1、平面框架先處理法程序PFF使用說(shuō)明一、 程序PFF的框圖 總框圖：一級(jí)子框圖1、2、3、4、5； 二級(jí)子框圖01、02、03、04。 程序PFF是一個(gè)教學(xué)程序，沒(méi)有考慮節(jié)省內(nèi)存、提高效率的設(shè)計(jì)技巧，只是簡(jiǎn)單，直接地將矩陣位移法的計(jì)算過(guò)程用FORTRAN語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該程序考慮了桿件的彎曲變形和軸向變形，忽略了剪切變形影響，并假設(shè)結(jié)構(gòu)的各桿件由同一種材料組成。 程序采用FORTRAN90編寫(xiě)，全部變量名和數(shù)組名類(lèi)型都作了說(shuō)明，一般地，由字母I、 J、K、L、M、N開(kāi)頭的變量名或數(shù)組名為整型，其余為實(shí)型。 二、數(shù)據(jù)輸入及SUBROUTINE INPUT1、輸入數(shù)據(jù)內(nèi)容：（1） 結(jié)構(gòu)幾何形狀及離散化

2、信息數(shù)據(jù)： 包括結(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)、結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值（整體坐標(biāo)系下）、單元兩端結(jié)點(diǎn)碼、單元截面尺寸、單元結(jié)點(diǎn)位移編碼等。 (2） 結(jié)構(gòu)材料特征數(shù)據(jù)：彈性模量；（3） 荷載工況數(shù)據(jù)： 荷載個(gè)數(shù)，荷載形式，作用單元號(hào)，作用位置，作用方向及荷載值。2、數(shù)據(jù)名稱(chēng)、類(lèi)型及格式：NE單元總數(shù)。 NJ結(jié)點(diǎn)總數(shù)(包括支座結(jié)點(diǎn))。 N結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)位移總數(shù)。NP非結(jié)點(diǎn)荷載的個(gè)數(shù)。 E材料的彈性模量。X(NJ)、Y(NJ)結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)組，按結(jié)點(diǎn)順序輸入，每個(gè)結(jié)點(diǎn)輸一行IJ(NE，2)單元兩端結(jié)點(diǎn)碼數(shù)組。按單元順序輸入，其中IJ(I,1)、IJ(I,2)分別為第I個(gè)單元始端和末端的結(jié)點(diǎn)碼。I=1,NE JN（NJ,3）結(jié)點(diǎn)位移統(tǒng)一編

3、碼數(shù)組。按結(jié)點(diǎn)碼順序輸入。其中JN（I,1）、JN（I,2）、JN（I,3）分別為結(jié)點(diǎn)I的位移分量u、v、的編號(hào)，I=1,NJ A(NE)單元橫截面面積數(shù)組。按單元順序輸入ZI(NE)單元橫截面慣性矩?cái)?shù)組。按單元順序輸入PF(NF,4) 非結(jié)點(diǎn)荷載數(shù)組。按單元順序輸入，為實(shí)型數(shù)組 其中PF(I，1)，PF(I，2)，PF(I，3)，PF(I，4)分別為第I個(gè)非結(jié)點(diǎn)荷載作用的單元號(hào)，荷載類(lèi)型號(hào)，荷載參數(shù)q，位置參數(shù)c。(參見(jiàn)表2-1) 非結(jié)點(diǎn)荷載參數(shù)q以與單元局部坐標(biāo)系坐標(biāo)軸同向?yàn)檎?，力偶以順時(shí)針為正。PJ(NP，3)結(jié)點(diǎn)荷載數(shù)組。按結(jié)點(diǎn)順序輸入，為實(shí)型數(shù)組 其中PJ(I，1)、PJ(I，2)、

4、PJ(I，3)分別為第I個(gè)結(jié)點(diǎn)荷載作用的結(jié)點(diǎn)碼、作用方向代碼及荷載數(shù)值。作用方向代碼沿X方向?yàn)椤?”，Y方向?yàn)椤?”，力偶為“3”。荷載數(shù)值以荷載方向與 軸同向?yàn)檎担粗疄樨?fù)值，力偶以順時(shí)針為正，反之為負(fù)。 上述數(shù)據(jù)中，結(jié)構(gòu)的5個(gè)控制參數(shù)NE、NJ、N、NP、NF及材料的彈性模量E在主程序中輸入和輸出，其余原始數(shù)據(jù)在子程序INPUT中輸入和輸出。程序應(yīng)用演示三、其余子程序功能介紹1、 計(jì)算單元常數(shù)的子程序LSC： 子程序LSC用于計(jì)算：?jiǎn)卧獥U長(zhǎng)L、局部坐標(biāo)軸 與整體坐標(biāo)軸x的夾角的正弦和余弦 sin 和cos 的值。計(jì)算公式為：2、形成單元定位向量的子程序ELV子框圖02 單元定位向量存放在

5、數(shù)組LV(6)中，其中：LV（1）、LV（2）、LV(3)分別為單元始端結(jié)點(diǎn)的位移分量ui、vi、i的編號(hào)；LV（4）、LV（5）、LV(6)分別為單元末端結(jié)點(diǎn)的位移分量uj、vj、j的編號(hào)； 對(duì)于單元M，首先從兩端結(jié)點(diǎn)碼數(shù)組IJ(NE,2)中該單元的始端和末端結(jié)點(diǎn)編號(hào)I和J，然后從結(jié)點(diǎn)位移分量編號(hào)數(shù)組JN(NJ,3)中取出與節(jié)點(diǎn)I、J相應(yīng)的位移分量的編號(hào)，送入數(shù)組LV(6)中，即可形成單元M的定位向量。3、計(jì)算結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系中單元?jiǎng)偠染仃?的子程序ESM 子框圖034、形成結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣的子程序TSM子框圖25.計(jì)算單元固端力的子程序EFF子程序EFF的功能是： 按照表21給出的公式，計(jì)算單元

6、在6種非結(jié)點(diǎn)荷載作用下的單元固端力 ，并存放到數(shù)組FO（6）中。6、形成結(jié)構(gòu)綜合結(jié)點(diǎn)荷載列陣的子程序JLP子框圖3 結(jié)點(diǎn)位移分量編號(hào)數(shù)組JN確定結(jié)點(diǎn)荷載在P（N)中的地址，利用單元定位向量確定 在P(N)中的地址。確定第I個(gè)結(jié)點(diǎn)荷載PJ(I,3)在數(shù)組P(N)中的地址： 首先，找出該節(jié)點(diǎn)荷載作用的節(jié)點(diǎn)號(hào)J，即：J=PJ(I,1)；然后找出表示該結(jié)點(diǎn)荷載作用方向的代碼K，即：K=PJ(I,2)；可在數(shù)組JN中找到結(jié)點(diǎn)J的第K個(gè)位移分量的編號(hào)L，即：L=JN(J,K)；L即為結(jié)點(diǎn)荷載PJ（I,3）在數(shù)組P中的地址。 單元等效結(jié)點(diǎn)荷載 的第J個(gè)分量在數(shù)組P中的地址L由單元定位向量的第J個(gè)分量確定；即：L=LV(J)； 如果L=0，則 中的第J個(gè)分量不送入P。7、子程序GAUSS 計(jì)算結(jié)點(diǎn)位移