构结力学大作业--多层多跨框架结构内力及位移计算--大学毕设论文.doc

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1、结构力学课程大作业结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力及位移计算姓名：班级：学号：华中科技大学土木工程与力学学院2016年11月19日30结构力学课程大作业目录任务3计算简图和基本数据3用分层法计算竖直荷载4二次力矩分配法计算竖直弯矩13反弯点法计算水平荷载16侧移的计算21电算22误差分析及心得3030结构力学课程大作业任务1.求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩以及水平荷载作用下的弯矩和各层的侧移。2.计算方法：（1）用近似法计算：水平荷载作用用反弯点法计算，竖向荷载作用采用分层法和二次力矩分配法计算。（2）用电算（结构力学求解器）进行复算。3.就最大相对误差处

2、，说明近似法产生误差的来源。4.将手算结果写成计算书形式。计算简图和基本数据1.计算简图：如图1所示。L1=4.5mL2=3.0mH1=4.5mH2=3.3m2.基本计算参数材料弹性模量：Eh=3.2×107KN/m2杆件尺寸及抗弯刚度抗拉刚度表底层柱其他层柱边梁中间梁尺寸b×h(mm2)550×550500×500250×450250×500抗弯刚度EI(KN∙m2)244016.7166666.76075083333.3抗拉刚度EA(KN)9680000800000036000004000000荷载列表竖向荷载g1=23KN/m2g2=20KN/m2水平荷载Fp1=32KN

3、Fp2=18KN3.荷载分组：（1）计算水平荷载（见图2）；（2）计算竖向恒载（见图3）；图1计算简图图2水平荷载作用30结构力学课程大作业图3竖向荷载作用用分层法计算竖直荷载按照书上的方法，将结构分成5层，分别用力矩分配法来计算，然后叠加。其中底层以上的柱子刚度要乘折减系数0.9，传递系数取1/3，低层柱刚度不需要折减，传递系数去1/2。荷载：q1=g1×b=20×0.25=5KN/mq2=g2×b=23×0.25=5.75KN/m1.第五层计算计算简图线刚度：i1-4=i2-5=i3-6=166666.73.3=50505.1KN∙mi1-2=607504.5=13500K

4、N∙mi2-3=83333.33.0=27777.8KN∙m分配系数：结点1：μ1-2=4×135004×0.9×50505.1+13500=0.22930结构力学课程大作业μ1-4=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1+13500=0.771结点2：μ2-1=4×135004×0.9×50505.1+13500+27777.8=0.156μ2-5=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1+13500+27777.8=0.524μ2-3=4×27777.84×0.9×50505.1+13500+27777.8=0.320结点3：μ3-2=4×2777

5、7.84×0.9×50505.1+27777.8=0.379μ3-6=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1+27777.8=0.621固端弯矩：M1-2F=-M2-1F=-112×5×4.52=-8.436KN∙mM2-3F=-M3-2F=-112×5×32=-3.750KN∙弯矩分配计算：2.第四层计算计算简图线刚度：30结构力学课程大作业i1-4=i2-5=i3-6=i4-7=i5-8=i6-9=166666.73.3=50505.1KN∙mi4-5=607504.5=13500KN∙mi5-6=83333.33.0=27777.8KN∙m分配系数：结点4：

6、μ4-1=μ4-7=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1×2+13500=0.435μ4-5=4×12656.34×0.9×46296.3×2+12656.3=0.13结点5：μ5-2=μ5-8=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1×2+13500+27777.8=0.344μ5-4=4×135004×0.9×50505.1×2+13500+27777.8=0.102μ5-6=4×27777.84×0.9×50505.1×2+13500+27777.8=0.21结点6：μ6-3=μ6-9=4×0.9×50505.14×0.9×50505.1×2+

7、27777.8=0.383μ6-5=4×27777.84×0.9×50505.1×2+27777.8=0.234固端弯矩：M4-5F=-M5-4F=-112×5.75×4.52=-9.703KN∙mM5-6F=-M6-5F=-112×5.75×3.02=-4.313KN∙m弯矩分配计算：3.第三层计算：第三层与第四层除了结点编号改变其它相同。30结构力学课程大作业计算简图线刚度：i4-7=i5-8=i6-9=i7-10=i8-11=i9-12=166666.73.3=50505.1KN∙mi