2011《结构力学》课程上机指导书.doc

2011《结构力学》课程上机实验指导书 一、课程基本信息 课程代码：06118 课程名称：结构力学 课程英文名称；Mechanics of Structure 课程所属单位（院（系）、教研室）：土木工程与建筑学院 课程面向专业：土木工程 课程类型：（填写必修课或选修课）：必修课 先修课程：理论力学，材料力学 学分：4 总学时：88 (其中理论学时：72 上机学时：16) 二、上机实验目的 运用清华大学土木系所编制的计算机辅助分析计算软件《结构力学求解器（SM Solver for Windows）》，进行平面结构（体系）的几何构造分析、影响线绘制、静定结构与超静定结构的内力和变形计算。目的是通过上机实验的教学，使学生加深对课堂讲授内容的理解，熟悉结构力学计算机软件的操作环境和使用方法，掌握结构力学计算机软件的特点、功能，具备运用结构力学计算机软件进行力学分析、计算的基本能力。 三、上机实验要求 1．熟悉《结构力学求解器（SM Solver for Windows）》的操作平台何使用方法，熟悉该软件的一些基本命令的命令代码。 2．每次上机实验之前，必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的任务和要求。复习与本实验有关的理论知识，熟悉问题的计算方法和求解步骤。 3．按预约实验时间准时进入计算机房，不得无故迟到或缺席。 4．独立完成每次上机实验的计算任务，并对计算结果进行定量校核或定性判断。实验任务中的自选题按相应的实验内容自己确定。 5．独立完成上机实验报告，实验报告要求用word文档撰写并打印，按时上交。 四、《SM Solver for Windows》的使用说明 《SM Solver for Windows》是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件，该软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用，使用过程中可随时调用联机帮助而获得有关的说明和帮助信息。 1．软件安装 在Windows环境下运行光盘上的SMSetup.exe。然后按提示操作即可完成装机。装机完成后，为使用方便，可将所装目录中的SM Solver图标发送到桌面快捷方式。 2．启动运行 双击桌面上或所装目录中的SM Solver图标，再单击程序的封面，便可使用求解器了。 3．操作平台 《SM Solver for Windows》有两个窗口：编辑器和观览器，如下图所示。编辑器用于输入命令用以定义问题和进行求解；观览器以图形的方式显示在编辑器中输入的命令的执行结果，可单击编辑器中相应的按钮或在“查看”菜单下选“观览器”子菜单开启或关闭观览器。编辑器有“文件”、“编辑”、“查看”、“命令”和“求解”等主菜单，各菜单项的功能可在“帮助”菜单下选“目录”子菜单打开“帮助” 窗口，再单击“菜单命令”进行查询。编辑器有子窗口显示“命令”菜单操作的代码，也可在子窗口中直接键入和修改命令代码，命令代码以文件形式保存，文件名的后缀为“.inp”。 编辑器 观览器 4．结构体系的输入 将结构体系按结点划分单元，注意如果一个杆件中某点有支座或与其他杆件连接，则此点应作为一个结点，并且这一杆件要划分为两个单元。欲输入一个结构体系，首先在编辑器中打开一个新文件，然后输入结点、单元、荷载约束（支座）等命令。在求解器中输入命令有两种方法： （1）利用“命令”菜单中的子菜单，打开相应的对话框，在对话框中根据提示和选项输入命令； （2）在文档中直接键入命令行。命令格式可在“帮助”菜单下选“目录”子菜单打开“帮助” 窗口，再单击“命令指南”进行查询。 在输入命令过程中可打开观览器预览以便随时修正输入的命令。修改命令也有两种方法： （1）将光标置于要修改的命令行，单击工具拦上的“修正” 按钮（或在“命令”菜单下选“修正”子菜单），则将自动打开相应的命令对话框，对话框中的各选项再现了该命令中的各个参数，可以查看或修改； （2）在文档中直接修改命令行。 五、上机实验内容 安排五个上机实验：实验一、平面体系的几何构造分析；实验二、静定组合结构的内力计算；实验三、计算结构的影响线 （2）教材P39 习题2-10 (b)。 （3）自选题：在教材或其它参考书中自选一个几何构造分析的例题或习题，上机进行求解。 2．实验步骤 （1）输入结构体系。 （2）在“求解”菜单下选“几何组成”子菜单进行自动求解。如果计算结果是可变体系，则分别选择“静态显示”和“动态显示”进行观察。 （3）在“求解”菜单下选“几何构造”子菜单进行智能求解，仔细阅读其求解步骤。 3．实验报告 实验报告要求用word文档进行撰写。观览器中的图形可在观览器的“查看” 菜单下选“