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第1章 绪论 1

第2章 结构静力分析的矩阵方法 3

2.1概述 3

2.2矩阵位移法的基本原理 3

2.3单元刚度矩阵 6

2.3.1桁架单元的刚度矩阵 7

2.3.2刚架单元的刚度矩阵 10

2.3.3单元刚度矩阵的性质与特点 13

2.4直接刚度法 14

2.5直接刚度法的计算机处理 25

2.5.1总刚度矩阵的计算机存储 26

2.5.2位移边界条件的处理 28

2.6直接刚度法的另一种形式——先处理法 29

2.7等效结点荷载 41

2.8子结构法 47

2.9矩阵力法的基本原理 50

习题 60

第3章 平面桁架静力分析程序设计与应用 64

3.1概述 64

3.2平面桁架静力分析主程序 64

3.3平面桁架静力分析子程序及其功能 69

3.3.1子程序INPUT（X, Y, NCO, PROP, Al, IB, REAC） 70

3.3.2子程序ASSEM（X,Y,NCO,PROP,TK,ELST,AL） 75

3.3.3子程序STIFF（NEL,X,Y,PROP,NCO,ELST,AL） 79

3.3.4子程序ELASS （NEL, NCO, TM, ELMAT） 81

3.3.5子程序BOUND（TK, AL, REAC, IB） 86

3.3.6子程序SLBSI（A, B, D, N, MS, NX, MX） 91

3.3.7子程序FORCE（NCO,PROP,FORC,REAC,X,Y,AL） 97

3.3.8子程序OUTPT（AL, FORC, REAC） 99

3.4平面桁架静力分析程序的应用 102

习题 114

第4章 平面刚架静力分析程序设计与应用 117

4.1概述 117

4.2平面刚架静力分析主程序 117

4.3平面刚架静力分析子程序及其功能 121

4.3.1子程序INPUT（X,Y,NCO,PROP,AL,IB,REAC） 122

4.3.2子程序STIFF（NEL,X,Y,PROP,NCO,ELST,AL） 126

4.3.3子程序BTAB3 （A, B, V, N, NX） 131

4.3.4子程序FORCE（NCO,PROP,FORC,REAC,X,Y,AL） 134

4.3.5子程序OUTPT（NCO,AL,FORC,REAC） 139

4.4平面刚架静力分析程序的应用 142

习题 153

第5章 结构动力分析和程序设计与应用 155

5.1概述 155

5.2结构动力分析的有限单元法 155

5.3用虚功原理推导单元刚度矩阵 160

5.3.1用结点位移表达单元的位移模式 160

5.3.2用结点位移表达单元的应变和应力 162

5.3.3由虚功原理导出刚架单元的刚度矩阵 163

5.4用虚功原理推导等效结点荷载 164

5.5刚架单元的质量矩阵 166

5.6结构动力分析有限单元法示例 168

5.7求解特征值问题的雅可比法 171

5.8平面刚架动力分析程序概述 175

5.9平面刚架动力分析主程序 176

5.10平面刚架动力分析子程序及其功能 180

5.10.1子程序INPUT（X, Y, NCO, PROP, IUNK） 181

5.10.2子程序ASSEM （ X, Y, NCO, PROP, TK, TM, ELST, ELMA, IUNK） 186

5.10.3子程序EMASS（NEL, X, Y, PROP, NCO, ELMA） 188

5.10.4子程序ELASS（NEL, NCO, IUNK, ELST, ELMA, TK, TM） 192

5.10.5子程序EIGG（A, B, H, V, ERR, N, NX） 195

5.10.6子程序DECOG（A,N,NX） 197

5.10.7子程序INVCH（S,A,N,NX） 201

5.10.8子程序JACOB（A,V,ERR,N,NX） 204

5.10.9子程序MATMB（A, B, V, N, NX） 210

5.10.10子程序OUTPT（TK, TM） 211

5.11平面刚架动力分析程序的应用 213

习题 223

第6章 结构稳定性分析和程序设计与应用 225

6.1概述 225

6.2结构稳定性分析的有限单元法 226

6.3单元初应力矩阵 228

6.4结构稳定性分析有限单元法示例 229

6.5平面刚架稳定性分析程序概述 232

6.6平面刚架稳定性分析主程序 232

6.7平面刚架稳定性分析子程序及其功能 236

6.7.1子程序INPUT（X,Y,NCO,PROP,IUNK,ALP） 236

6.7.2子程序ASSEM （X, Y, NCO, PROP, TK, TM, ELST, ELGE, IUNK, ALP） 241

6.7.3子程序EGEOM（NEL,X,Y,ALP,NCO,ELGE） 243

6.7.4子程序ELASS（NEL, NCO, IUNK, ELST, ELGE, TK, TM, ALP） 247

6.7.5子程序OUTPT（TK,TM） 249

6.8平面刚架稳定性分析程序的应用 252

习题 259

第7章 结构非线性分析和程序设计 261

7.1概述 261

7.2结构几何非线性分析的有限单元法 262

7.2.1带有流动坐标的迭代法 262

7.2.2总体的拉格朗日（Lagrange）列式法 265

7.3单元的切线刚度矩阵 268

7.3.1桁架单元的切线刚度矩阵 268

7.3.2刚架单元的切线刚度矩阵 271

7.4非线性方程的求解 274

7.4.1直接求解法 274

7.4.2简单增量法 275

7.4.3自校正增量法 276

7.4.4牛顿-拉夫森（Newton-Paphson）法 276

7.5结构的塑性分析 281

7.6结构非线性分析程序设计 288

习题 289

附录Ⅰ上机实习资料 290

实习1平面桁架静力分析程序的应用 290

1.1实习目的与要求 290

1.2操作提示 290

1.3计算模型与数据填写 290

实习2用乘大数法处理位移边界条件程序设计 291

2.1实习目的与要求 291

2.2操作提示 292

2.3源程序修改提示 292

实习3平面刚架静力分析程序的应用 292

3.1实习目的与要求 292

3.2操作提示 293

3.3计算模型与数据填写 293

实习4有结间荷载作用时刚架分析程序的设计 293

4.1实习目的与要求 293

4.2操作提示 294

4.3源程序修改提示 294

实习5平面刚架动力分析程序的应用 296

5.1实习目的与要求 296

5.2操作提示 297

5.3计算模型与数据填写 297

实习6平面刚架稳定性分析程序的应用 297

6.1实习目的与要求 297

6.2操作提示 297

6.3计算模型与数据填写 298

附录Ⅱ结构计算程序 299

程序1平面桁架静力分析程序（FORTRAN 95,C++） 299

程序2平面刚架静力分析程序（FORTRAN 95,C++） 323

程序3平面刚架动力分析程序（FORTRAN 95,C++） 356

程序4平面刚架稳定性分析程序（FORTRAN 95,C++） 389

附录Ⅲ习题部分答案或提示 423

附录Ⅳ索引 426

主要参考文献 432