結(jié)構(gòu)矩陣分析及可視化

目錄

第一章 概述

1.1方法的提出及求解途徑

1.2結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)分析

第二章 連續(xù)梁的計(jì)算

2.1計(jì)算原理

2.2連續(xù)梁計(jì)算的矩陣方法

2.3連續(xù)梁計(jì)算程序的設(shè)計(jì)

2.4用計(jì)算機(jī)繪制彎矩圖和剪力圖

第三章 平面桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算

3.1桿件坐標(biāo)系中的桿端力與桿端位移的關(guān)系

3.2向量的坐標(biāo)變換

3.3結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系的桿端力與桿端位移關(guān)系

3.4平面桿系結(jié)構(gòu)位移法方程式的建立

3.5用平方根法求解線性方程組

3.6按變帶寬存貯的平方根法

3.7平面桿件體系結(jié)構(gòu)計(jì)算程序的設(shè)計(jì)

3.8支座約束的其它情況

第四章 交叉梁系的計(jì)算

4.1概述

4.2交叉梁系的計(jì)算原理

4.3交叉梁系計(jì)算程序的設(shè)計(jì)

第五章 空間桁架的計(jì)算

5.1概述

5.2空間桁架的計(jì)算原理

5.3總剛分塊存貯時(shí)線性方程組的解法

5.4空間桁架計(jì)算的程序設(shè)計(jì)

第六章 空間框架的計(jì)算

6.1空間桿系在桿件坐標(biāo)系中桿端力和桿端位移的關(guān)系

6.2固端內(nèi)力的計(jì)算

6.3空間桿件的坐標(biāo)變換

6.4空間框架位移法方程式的建立及程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第七章 結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的計(jì)算

7.1有限自由度體系自由振動(dòng)的理論基礎(chǔ)

7.2求實(shí)對(duì)稱矩陣特征值及特征向量的雅可比法

7.3同時(shí)迭代法的原理

7.4同時(shí)迭代法的程序設(shè)計(jì)

附錄 實(shí)現(xiàn)可視化的圖形顯示系統(tǒng)

1計(jì)算機(jī)圖形顯示的基本原理

2Fortran編譯程序的基本繪圖函數(shù)與子程序

3鼠標(biāo)器及其它增強(qiáng)圖形處理功能的函數(shù)及子程序

4科學(xué)計(jì)算中實(shí)現(xiàn)視算一體化的必要性與可能性

5視算一體化平臺(tái)的總體架構(gòu)

6進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)后的基本繪圖子程序

7菜單界面及表格制作子程序

8圖形編輯子程序

9具有特定需要的子程序

參考文獻(xiàn)

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本書包括七章和一個(gè)附錄，主要講述了桿系結(jié)構(gòu)的矩陣分析理論，及其

用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的方法。計(jì)算的力學(xué)原理均采用位移法。計(jì)算機(jī)程序是用

ND－Fortran語(yǔ)言編寫的。對(duì)編程技術(shù)本書進(jìn)行了較系統(tǒng)和較深入的論述。

附錄介紹了可視化技術(shù)與結(jié)構(gòu)計(jì)算相結(jié)合的問(wèn)題，以及可資引用的實(shí)現(xiàn)視

算一體化的平臺(tái)VCIP。VCIP有DOS上的NDP－Fortran與Windows上的

Powerstation－Fortran兩種版本。

本書可作為高等院校土建結(jié)構(gòu)類專業(yè)本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的

科技術(shù)人員和研究生參考。

《結(jié)構(gòu)矩陣分析與程序設(shè)計(jì)》內(nèi)容主要包括五章和兩個(gè)附錄。*一章*先闡述了矩陣位移法分析平面一般結(jié)構(gòu)的基本原理和步驟；第二章至第五章作為四個(gè)專題，分別闡述了平面剛架、平面桁架、連續(xù)梁和平面組合結(jié)構(gòu)靜力分析的程序設(shè)計(jì)方法，其中著重介紹了模塊劃分技巧以及PAD軟件設(shè)計(jì)新方法。通過(guò)各章的程序設(shè)計(jì)，闡述了結(jié)構(gòu)總剛的幾種儲(chǔ)存技巧以及相應(yīng)的線性方程組的求解方法，提出了“前后處理結(jié)合法”處理支撐條件的概念，并給出了求連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力影響線的程序設(shè)計(jì)。對(duì)于彈性支撐、變截面桿件、內(nèi)部鉸結(jié)點(diǎn)等情況的處理，也作了適當(dāng)?shù)慕榻B。附錄Ⅰ對(duì)PAD軟件設(shè)計(jì)方法的基本概念給予了簡(jiǎn)單介紹。附錄Ⅱ則對(duì)C 語(yǔ)言在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了概括。各章均附有算例，說(shuō)明程序的具體應(yīng)用，同時(shí)附有一定數(shù)量的習(xí)題。

《結(jié)構(gòu)矩陣分析與程序設(shè)計(jì)》可作為本科土木、水利、工程力學(xué)等專業(yè)學(xué)生使用的教材，也可作為教師、研究生及有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

第一章 結(jié)構(gòu)矩陣分析原理

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 單元?jiǎng)偠染仃?

第三節(jié) 單元?jiǎng)偠染仃嚨淖鴺?biāo)變換

第四節(jié) 結(jié)構(gòu)原始剛度矩陣的形成——直接剛度法

第五節(jié) 支座約束條件的處理

第六節(jié) 非結(jié)點(diǎn)荷載的處理

第七節(jié) 算例

第八節(jié) 矩陣位移法應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題

習(xí)題

第二章 平面剛架靜力分析的程序設(shè)計(jì)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 平面剛架計(jì)算的主要標(biāo)識(shí)符和程序結(jié)構(gòu)

第三節(jié) 平面剛架的主程序及數(shù)據(jù)的輸入

第四節(jié) 總剛[R]的組集——子程序stiff、locat、wstiff

第五節(jié) 綜合結(jié)點(diǎn)荷載向量{P}的形成——子程序efix、trans、eload、load

第六節(jié) “后處理法”引入可動(dòng)支座中的約束條件——子程序bound

第七節(jié) 高斯消元法解結(jié)構(gòu)剛度方程——子程序gauss

第八節(jié) 求單元最后桿端力{F}——子程序nqm

第九節(jié) 平面剛架的源程序及算例

第十節(jié) 程序的靈活應(yīng)用與擴(kuò)展

習(xí)題

第三章 平面桁架靜力分析和程序設(shè)計(jì)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 平面桁架計(jì)算的主要標(biāo)識(shí)符和程序結(jié)構(gòu)

第三節(jié) 平面桁架的主程序及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備與輸入

第四節(jié) 總剛（等帶寬儲(chǔ)存）的組集——子程序stiff．locat、wstiff

第五節(jié) 形成荷載列陣及支承條件的引入——子程序load、bound

第六節(jié) 等帶寬高斯消元法——子程序bgauss

第七節(jié) 求各桿軸力和應(yīng)力——子程序的nforce

第八節(jié) 平面桁架靜力分析的源程序及算例

第九節(jié) 程序的靈活運(yùn)用與擴(kuò)展

習(xí)題

第四章 9連續(xù)梁靜力分析和影響線的程序設(shè)計(jì)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 連續(xù)梁的主要標(biāo)識(shí)符和程序結(jié)構(gòu)

第三節(jié) 主程序maln及子程序datal和wstiff

第四節(jié) 形成結(jié)點(diǎn)荷載向量及其相關(guān)子程序——inputl、load、efix

第五節(jié) 引入左、右端支承條件，求解剛度方程——子程序bound、bgauss

第六節(jié) 求各單元最后桿端力——子程序qme

第七節(jié) 求某單元指定截面的內(nèi)力影響線——子程序kcqm

第八節(jié) 連續(xù)梁計(jì)算的源程序及算例

第九節(jié) 程序的擴(kuò)展

習(xí)題

第五章 平面組合結(jié)構(gòu)靜力分析的程序設(shè)計(jì)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 關(guān)于單元類型變換矩陣[CT]

第三節(jié) 利用[CT]矩陣處理特殊單元固端力

第四節(jié) 新增加的輸入信息

第五節(jié) 單元類型的識(shí)別和結(jié)點(diǎn)編號(hào)須知

第六節(jié) 單元類型變換矩陣的形成——子程序matc

第七節(jié) 結(jié)構(gòu)剛度矩陣的組集——子程序wstiff

第八節(jié) 綜合結(jié)點(diǎn)荷載列陣的形成——子程序load

第九節(jié) 各單元桿端力的計(jì)算——子程序nqm

第十節(jié) 平面組合結(jié)構(gòu)的源程序及算例

習(xí)題

附錄I PAD基本概念簡(jiǎn)介

附錄Ⅱ C 簡(jiǎn)述

參考文獻(xiàn) 2100433B

中文名稱

結(jié)構(gòu)矩陣分析法

英文名稱

matrix analysis of structure

定　　義

用矩陣表示結(jié)構(gòu)的基本量和基本方程，并用矩陣進(jìn)行推演運(yùn)算的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法。

應(yīng)用學(xué)科

水利科技（一級(jí)學(xué)科），工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料（二級(jí)學(xué)科），工程力學(xué)（水利）（三級(jí)學(xué)科）