交通土建工程软件分析

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1、交通土建工程软件分析第二章平面刚架简单程序§2.1概述一.程序设计：用计算机高级语言（如FORTRAN或VB）编制计算程序，用以实现结构矩阵分析全过程。二.平面刚架静力分析的程序设计：计算过程模块化；主程序PAD图；子程序PAD图；用FORTRAN语言编制程序。§2.2平面刚架计算的主要标示符和程序结构（1学时）一.程序结构总框图设计（见图2.1）1.原始数据的输入与输出（INPUT）；2.组集总刚（WSTIFF）；3.形成综合结点荷载向量（LOAD）4.引入支承条件（BOUND）5.求解方程的结点位移（GA

2、USS）6.计算各单元的最后杆端力（NQM）第二章平面刚架简单程序1交通土建工程软件分析1CALLINPUT输入，输出原始数据3形成单刚[c]CALLSTIFF组集总刚42CALLWSTIFFCALLLOCAT形成单元定位向量{II}[R]⇐[c]对号入座组集总刚[R]形成{PE}76CALLELOADCALLEFIX得{FF}形成{P}5CALLLOAD8{P}⇐{PD}+{PE}CALLTRANS得[T]CALLLOCAT得{Ⅱ}9CALLBOUND引入支承条件10CALLGAUSS解方程得结点位移，存于

3、{P}中CALLTRANSa11CALLNQMCALLSTIFFCALLEFIXCALLLOCAT{F}⇐{FF}+[T][c]{DIS}STOPENDa程序结构的总框图第二章平面刚架简单程序2交通土建工程软件分析§2.3平面刚架的主程序及数据的输入一.平面刚架的主程序MAINMAIN数组、变量定义C1~C10OPEN(10，FILE=′FR．DAT′，STATUS=′OLD′)OPEN(20，FILE=′FW．DAT′，STATUS=′NEW′)CALLINPUT完成原始数据的输入、输出CALLWSTIFF

4、完成组集总刚的计算CALLLOAD完成综合结点荷载的计算CALLBOUND引入支承条件解方程得结点位移CALLGAUSSCALLNQM计算各单元最后杆端力STOP结束第二章平面刚架简单程序3交通土建工程软件分析二.数据的准备与输入——子程序INPUT几点说明：1.每一单元均为等截面直杆；2.局部坐标系的x轴正向由小号指向大号；3.结点编号时，先编可动结点和非固定支座，后编固定支座；4.原始数据均采用自由格式输入三.举例INPUT输入：NN,NF,ND,NDF,NE,NPJ,NPE,X(NN),Y(NN),JL

5、(NE),JR(NE),EA(NE),EI(NE),MJ(NPJ),QJ(NPJ,3),ME(NPE),IND(NPE),AQ(NPE),BQ(NPE),数组、变量定义Q1(NPE),Q2(NPE),IBD(NDF),BD(NDF),求：N,AL(NE)READ(10,*)NN,NF,ND,NDF,NE,NPJ,NPEN⇐3*(NN—NE)I=1,NNREAD(10,*)I,X(I),Y(I)I=1,NEREAD(10,*)I,JL(I),JR(I),EA(I),EI(I)a第二章平面刚架简单程序4交通土建工

6、程软件分析aI=1,NEJL(I)

7、=0读入约束条件I=1,NDFREAD(10,*)I,IBD(I),BD(I)输出原始数据END子程序INPUT第二章平面刚架简单程序5交通土建工程软件分析§2.4组集总刚[R]及其相关子程序——WSTIFF、STIFF、LOCAT一.总刚[]R的组集分三步：1.对第IE单元（IE=1,2,3L,NE），计算结构坐标系下的单刚各元素赋值，形成单元刚度矩阵[]C（子程序STIFF）；2.根据IE单元的始末结点号计算单元的定位向量{}()II6（子程序LOCAT）；3.从1到IE循环，把IE单元的单元刚度矩阵[]

8、C按其定位向量{II}所指的位置“对号入座”到总刚[R]，即得到结构的总刚度矩阵[R]（子程序WSTIFF）。二.形成单元刚度矩阵[C]（子程序STIFF）；三.单元定位向量{}()II6（子程序LOCAT）1.规定：结点编号时，仍先编可动结点和非固定支座，后编固定支座，且按由小号到大号；对位移分量，每一结点，按u、v、ϕ次序编。2.单元定位向量{}II的定义：设第IE单元的始末结点号为I（=JL（