矩陣位移法-2結(jié)點荷載處理.ppt

1、六.非結(jié)點荷載處理,-單元固端力,-單元等效結(jié)點荷載,例.計算圖示結(jié)構(gòu)的等效結(jié)點荷載,例.計算圖示結(jié)構(gòu)的等效結(jié)點荷載,例.計算圖示結(jié)構(gòu)的等效結(jié)點荷載,按物理意義求解:,1.劃分單元、編碼； 2.形成結(jié)構(gòu)原始總剛； 3.形成綜合結(jié)點荷載； 4.引入邊界條件； 5.解方程； 6.求桿端力。,七.桿端力計算,八.計算步驟及程序流程,九.先處理法,2(4,5,6),1(1,2,3),3 (7,8,9),1(0,0,1),2(0,2,3),3 (0,0,0),4(4,5,6),后處理法,先處理法,總剛的形成:,4(10,11,13),九.先處理法,1(0,0,1),2(0,2,3),3 (0,0,0),

2、4(4,5,6),-單元定位向量,九.先處理法,-2單元定位向量,4(4,5,6),九.先處理法,4(4,5,6),十.不計軸變剛架的計算,計軸變時的結(jié)點位移編碼,不計軸變時的結(jié)點位移編碼,梁單元的單剛,柱單元的單剛,局部單剛與梁相同.,解:,解:,利用總剛元素物理意義求總剛:,同理可求:,已知:各桿長均為12m, 線剛度均為12,等效結(jié)點荷載的另一求法:,各桿長均為12m, 線剛度均為12,解方程,求桿端力,M,Q,6.4 矩陣位移法解平面桁架,一.離散化,二.局部坐標(biāo)系下單元剛度方程,二.局部坐標(biāo)系下單元剛度方程,局部坐標(biāo)系單元剛度方程,局部單剛,三.整體坐標(biāo)系下單元剛度方程,-整體部坐標(biāo)

3、系單元剛度方程,-整體單剛,四.整體分析,-整體單剛,整體分析及求桿端力與剛架類似.,例:矩陣位移法求圖示桁架各桿軸力.,已知:EA=6 0 , P=100,解:,-整體單剛,-整體單剛,五.組合結(jié)構(gòu)的計算,采用兩種單元,其它過程與前類似.,例:矩陣位移法求圖示桁架各桿軸力.,已知:EA=6 0 , P=100,解:,五.組合結(jié)構(gòu)的計算,采用兩種單元,其它過程與前類似.,例:矩陣位移法求圖示桁架各桿軸力.,已知:EA=6 0 , P=100,解:,五.組合結(jié)構(gòu)的計算,采用兩種單元,其它過程與前類似.,例:矩陣位移法求圖示桁架各桿軸力.,已知:EA=6 0 , P=100,解:,桿端力計算與前相

4、同,桿端力計算與前相同,1,2,3,作業(yè):1.對圖示結(jié)構(gòu)作結(jié)點位移編碼(先處理), 并寫出各單元的單元定位向量.,4,5,1,2,4,5,3,6,2. 215頁 6-2,練,l/2,l/2,C,Q,M,N,MP,Mi,MP,矩陣位移法習(xí)題討論,一.離散化,1.不計軸變時先處理法的結(jié)點位移編碼,2. 計軸變時先處理法的 結(jié)點位移編碼,二. 單元分析,1.單元剛度方程表示什么量之間的關(guān)系方程?,2.單元剛度矩陣(自由式單元)是什么樣的矩陣?,3.單剛元素 的物理意義是什么?,4.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣是一個什么樣的矩陣?,5.局部坐標(biāo)系下的桿端位移與整體坐標(biāo)下的有何關(guān)系?,6.單元剛度矩陣均是奇異矩陣嗎?,

5、7.試寫出自由式單元坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣.,二. 單元分析,8.求圖示結(jié)構(gòu)2單元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣中的元素,二. 單元分析,9.試寫出桁架單元坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣中的第二行元素.,三. 整體分析,1.結(jié)構(gòu)剛度方程 是整體結(jié)構(gòu)所應(yīng)滿足的變形 協(xié)調(diào)條件嗎?,2.總剛元素 的物理意義是什么?,3.試寫出圖示剛架2單元的單元定位向量.,4.圖示結(jié)構(gòu)2單元的整體單剛元素 應(yīng)放在總剛的什么位置?,三. 整體分析,4.圖示結(jié)構(gòu)2單元的整體單剛元素 應(yīng)放在總剛的什么位置?,第5行第6列,三. 整體分析,5.試求總剛元素 EA=常數(shù),6.先處理法求圖示結(jié)構(gòu)總剛 (不計軸變),三. 整體分析,6.先處理法求圖示結(jié)構(gòu)總剛 (不計軸變)

6、,7.先處理法求圖示結(jié)構(gòu)總剛 (不計軸變),三. 整體分析,7.先處理法求圖示結(jié)構(gòu)總剛 (不計軸變),三. 整體分析,8.等效結(jié)點荷載的數(shù)值等于匯交于該結(jié)點的所有單元 固端力之和. 此結(jié)論對否?,9.試求圖示結(jié)構(gòu)的荷載列陣(先處理法).,三. 整體分析,10.試求圖示結(jié)構(gòu)的荷載列陣(先處理法).,11.試求圖示結(jié)構(gòu)(不計軸變)的荷載列陣(先處理法).,三. 整體分析,11.試求圖示結(jié)構(gòu)(不計軸變)的荷載列陣(先處理法).,三. 整體分析,12.試求圖示結(jié)構(gòu)(不計軸變)的荷載列陣(先處理法).,四. 求桿端力,1.連續(xù)梁在一般荷載作用下,單元桿端力由下式計算. 是否正確?,四. 求桿端力,1.連續(xù)梁在一般荷載作用下