矩阵位移法编程大作业
姓名：学号：
f一、编程原理
本程序的原理是基于结构力学矩阵位移法原理，以结构结点位移作基本未知量，将要分析的结构拆成已知节点力结点力位移关系的单跨梁集合，通过强令结构发生待定的基本未知位移，在各个单跨梁受力分析结果的基础上通过保证结构平衡建立位移法的线性方程组，从而求得基本未知量。
二、程序说明
本程序是计算10个节间距的悬索拱组合体系主塔顶节点水平位移、主塔底截面弯矩、拱顶节点竖向位移、拱顶截面弯矩和轴力的程序。首先将各杆件的交汇点作为结点，共有20个结点，51个位移，然后根据不同结构单元分别建立单元刚度矩阵，然后转换为整体坐标系下的刚度矩阵，然后将所有杆件的单元刚度矩阵整合成为总体刚度矩阵，在进行整合时连续运用for函数，最终形成51阶的总体刚度矩阵。然后通过对荷载的分析确定出荷载矩阵，直接写进程序。这样就可以把20个结点的51个位移求得，然后再利用各个单元的单元刚度矩阵和所得的位移求得单元杆件的内力。
f三、算法流程
建立各单位在局部
结构离散化编号
进行单元分析
坐标系下的单位刚度方程
确定各单位在总体坐标系下的单元矩阵方程
将单元刚度矩阵集合成总体刚度矩阵
确定综合结点点荷载矩阵
建立方程求解位移
利用杆件单元刚度矩阵和所求位移求内力
输出结果
结束
四、源代码
Li
put输入单节间L：EIci
put主塔的抗弯刚度EIcEAci
put主塔的抗压刚度EAcEAbi
put悬索和斜索的抗拉刚度EAbEAti
put吊杆的抗拉刚度EAtEIai
put拱的抗弯刚度EIaEAai
put拱的抗压刚度EAaqi
put拱上沿轴向均布荷载集度qT1010000100000001000000010000100000001主塔的转换矩阵
fh5L2KcOEAch00EAch00012EIchhh6EIchh012EIchhh6EIchh06EIchh4EIch06EIchh2EIchEAch00EAch00012EIchhh6EIchh012EIchhh6EIchh06EIchh2EIch06EIchh4EIch主塔的单元刚度矩阵xata
2LhT2cosxsi
x00si
xcosx0000cosxsi
x00si
xcosxyata
2LhT21cosysi
y00si
ycosy0000cosysi
y00si
ycosy斜索的转换矩阵s1sqrt2L2LhhKbO1EAbs11010000010100000斜索的单元刚度矩阵f215L2f2258L25f23109L50f452L25f25101L50f262Lf27101L50f2852L25f29109L50f21058L25f2115L2yzeros101fori110yiata
f2i1f2iLe
dT3zeros440fori110T3144i34icosyisi
r