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1、矩阵位移法教学资料一单元刚度矩阵形成程序1单元刚度矩阵各元素的算式对称将局部坐标系下的单元刚度矩阵、坐标变换矩阵代入变换式，得结构坐标系下单元刚度矩阵各元素的算式：在计算机程序中，单元刚度矩阵各元素一般直接按其算式确定，然后用一个二维数组KE(6,6)存放，程序中：EL─单元杆件的长度EF(N,3),EF(N,4)─单元的抗拉刚度EA、抗弯刚度EI2形成单元刚度矩阵的子程序SUBROUTINESETKE(N,EF,EL,SI,CO,KE)REALKEDIMENSIONEF(100,4),KE(6,6)A=EF(N,3)*CO*CO/EL+12*EF(N,4)*SI
2、*SI/EL**3KE(1,1)=AKE(1,4)=-AKE(4,4)=AB=(EF(N,3)/EL-12*EF(N,4)/EL**3)*CO*SIKE(1,2)=BKE(1,5)=-BKE(2,4)=-BKE(4,5)=BC=6*EF(N,4)*SI/EL**210KE(1,3)=-CKE(1,6)=-CKE(3,4)=CKE(4,6)=CD=EF(N,3)*SI*SI/EL+12*EF(N,4)*CO*CO/EL**3KE(2,2)=DKE(2,5)=-DKE(5,5)=DE=6*EF(N,4)*CO/EL**2KE(2,3)=EKE(2,6)=EKE(3,5
3、)=-EKE(5,6)=-EF=4*EL(N,4)/ELKE(3,3)=FKE(3,6)=F/2KE(6,6)=FDO10I=1,5DO10J=I+1,6KE(J,I)=KE(I,J)10CONTINUERETURNEND二结构刚度矩阵的形成程序1程序说明在结构静力分析程序中，通过调用以下子程序可以建立起结构刚度矩阵，程序中有关变量及数组：NE─单元总数NN─结点位移分量总数XY(100,2)─结点坐标数组ID(100,3)─结点位移编码数组EF(100,4)─单元始端﹑末端结点编码、EA、EI数组KE(6,6)─结构坐标系中的单元刚度矩阵数组IJ(6)─单元定位
4、向量数组KS(NN,NN)─结构刚度矩阵数组102形成结构刚度矩阵的子程序SUBROUTINESETKS(NE,NN,XY,ID,EF,KS)REALKS,KEDIMENSIONXY(100,2),ID(100,3),EF(100,4),IJ(6),KE(6,6),KS(NN,NN)DO40N=1,NEME=NCALLLENG(ME,XY,EF,EL,SI,CO)CALLSETKE(N,EF,EL,SI,CO,KE)IE=EF(ME,1)JE=EF(ME,2)DO10I=1,3IJ(I)=ID(IE,I)IJ(I+3)=ID(JE,I)10CONTINUEDO30
5、I=1,6IF(IJ(I)﹒EQ﹒0)GOTO30DO20J=1,6IF(IJ(J)﹒EQ﹒0)GOTO20KS(IJ(I),IJ(J))=KS(IJ(I),IJ(J))+KE(I,J)20CONTINUE30CONTINUE40CONTINUERETURNEND三建立结点荷载向量的程序1程序说明在结构静力分析程序中调用如下子程序来建立结点荷载向量，程序中有关变量如下：NP—结点荷载总数NF—非结点荷载总数xy(100,2)—结点坐标数组ID(100,3)—结点位移编码数组EF(100,4)—单元始端、末端结点编码、EA、EI值数组IJ(6)—单元定位向量数组PJ
6、(50,3)—结点荷载作用结点号、作用方向代码、结点荷载值数组PE(50,4)—非结点荷载作用单元号、荷载类型代码、荷载值、荷载作用点距始端距离数组10P(6)—单元杆端固端力数组PS(100)—结点荷载数组２建立结点荷载向量的子程序SUBROUTINESETPS(NP,NF,XY,ID,EF,PJ,PE,PS)DIMENSIONXY(100,2),ID(100,3),EF(100,4),PJ(50,3),PE(50,4),PS(100),IJ(6),P(6)IF(NP·EQ·0)GOTO20DO10N=1,NPJJ=PJ(N,1)JD=PJ(N,2)JQ=ID(
7、JJ,JD)PS(JQ)=PS(JQ)+PJ(N,3)10CONTINUE20IF(NF·EQ·0)GOTO50DO40N=1,NFME=PE(N,1)JT=PE(N,2)EP=PE(N,3)A=PE(N,4)CALLLENG(ME,XY,EF,EL,SJ,CO)CALLSETEP(JT,EP,A,EL,P)CALLTRANST(SI,CO,P)IE=EF(ME,1)JE=EF(ME,2)DO30I=1,3IJ(I)=ID(IE,I)IJ(I+3)=ID(JE,I)30CONTINUEDO40I=1,6IF(IJ(I)·EQ·0)GOTO40PS(IJ(I))=P
8、S(IJ(
