杆系结构有限元分析与MATLAB应用

前言

主要符号说明

第1章概论

1.1杆系结构的类型

1.2杆件坐标系与结构坐标系

1.3坐标系的旋转

1.4杆件坐标系下上单元刚度矩阵方程

1.5总节点刚度矩昨方程

1.6总节点刚度矩阵方程的求解

1.7最终杆端力的计算

1.8双跨连续梁节点位移、支座反力和最终杆端力的计算

第2章连续梁结构分析

2.1连续梁单元刚度矩阵

2.2连续梁总节点位移和总支座反力

2.3连续梁的总节点刚度矩阵

2.4连续梁综合节点荷载

2.5杆件荷载引起的约束杆端力

2.6最终杆端力计算

2.7连续梁例题

2.8连续梁MATLAB符号运算求解

第3章平面桁架结构分析

3.1平面桁架杆件坐标系定位与转轴矩阵

3.2平面桁架的杆端位移与杆端力

3.3平面桁架的转轴变换矩阵

3.4平面桁架的单元刚度矩阵

3.5平面桁架总节点位移与总支座反力

3.6平面桁架的总节点刚度矩阵

3.7平面桁架的综合节点荷载

3.8杆件荷载引起约约束杆端力

3.9平面桁架的最终杆端力

3.10平面桁架例题

3.11平面桁架符号运算分析求解

第4章平面刚架结构分析

4.1平面刚架杆件坐标系定位和转轴矩阵

4.2平面刚架杆端位移与杆端力

4.3平面刚架的单元刚度矩阵

4.4平面刚架的总节点位移和总支座反力

4.5平面刚架的总节点刚度矩阵

4.6平面刚架的综合节点荷载

4.7杆件上荷载引起的约束杆端力

4.8平面刚架的最终杆端力

第5章板架结构分析

5.1板架的杆件坐标系定位与转轴矩阵

5.2板架的杆端位移与杆端力

5.3板架的转轴变换矩阵

5.4板架的单元刚度矩阵

5.5板架的总节点位移与总支座反力

5.6板架的总节点刚度矩阵

5.7板架的综合节点荷载

5.8杆件上荷载引起的约束杆端力5.9板架的最终杆端力

第6章空间桁架结构分析

6.1空间桁架杆件坐标系定位与转轴矩阵

6.2空间桁架的杆端位移与杆端力

6.3空间桁架的转轴变换矩阵

6.4空间桁架的单元刚度矩阵

6.5空间桁架的总节点位移与总支座反力

6.6空间桁架的总节点刚度矩阵

6.7空间桁架的综合节点荷载

6.8杆件上荷载引起的约束杆端力

6.9空间桁架的最终杆端力

第7章空间刚架结构分析

7.1空间刚架杆件坐标系定位与转轴矩阵

7.2空间刚架的杆端位移与杆端力

7.3空间刚架的转轴变换矩阵

7.4空间刚架的单元刚度矩阵

7.5空间刚架的总节点位移与总支座反力

7.6空间刚架的总节点刚度矩阵

7.7空间刚架的综合节点荷载

7.8杆件上荷载引起的约束杆端力

7.9空间刚架的最终阡端力

第8章基本杆系结构的数值计算分析

8.1结构分析程序概要

8.2结构分析程序使用的主要变量

8.3连续梁数值计算分析

8.4平面桁架数值计算分析

8.5平面刚架数值计算分析

8.6板架数值计算分析

8.7空间桁架数值计算分析

8.8空间刚架数值计算分析

第9章杆系结构特殊情况分析

9.1结构支座发生位移

9.2弹性支座

9.3倾斜辊轴支座

9.4平面节点

9.5非等直杆件

9.6杆件传力中断

9.7弹性连接

9.8剪切变形

9.9轴力与弯矩的相互作用

9.10温度与初应变

习题

第2章连续梁结构分析

第3章平面桁架结构分析

第4章平面刚架结构分析

第5章板架结构分析

第6章空间桁架结构分析

第7章空间刚架结杓分析

附录1约束杆端力

附表1-1荷载引起的刚架杆的约束杆端力附表1-2温度变化引起的刚架杆的约束杆端力

附表1-3初应变引起的刚架杆的约束杆端力

附表1-4杆端位移引起的刚架杆的约束杆端力

附表1-5荷载引起响桁架杆的约束杆端力

附录2等直杆单元刚度系数

附表2-1

参考文献

　　本书紧密结合MATLAB编成语言，系统地介绍了杆系结构有限元分析方法。全书共分9章，内容涉及：连续梁、平面桁架、平面刚架、平面板架、空间桁架和空间刚架结构分析方法，基本杆系结构的数值计算分析，杆系结构特殊情况分析。本书是结抅工程及其相关专业的工程技术人员和科研人员从事结构分析计算的必备科技书，也可作为高等院校相关专业师生的教材和教学参考书。
　　本书紧密结合MATLAB编成语言，系统地介绍了杆系结构有限元分析方法。　　本书共分9章，第1章概括地介绍了杆件结构的基本类型及其分析的基本概念。第2章到第7章分别介绍了连续梁、平面桁架、平面刚架、平面板架、空间桁架和空间刚架这6种典型杆系结构的分析方法，其中的每一章相对独立性比较强，便于读者快捷地学习各章内容。第8章给出了6种基本杆系结构类型的分析程序及分析例题。第9章比较详细地介绍了杆系结构特殊问题的分析方法，如支座发生位移、弹性支座、倾斜支座、平面节点、杆件传力中断、杆件端部弹性连接、梁柱单元等。另外，本书还给出了6种典型杆系结构的计算分析习题。在附录中给出了荷载和其他因素作用于约束杆件所产生的约束杆端力。　　本书是结抅工程及其相关专业的工程技术人员和科研人员从事结构分析计算的必备科技书，也可作为高等院校相关专业师生的教材和教学参考书。