Truss Analysis Using Python Code Example 2

 #Node coordinates

Node=np.array([[0,0],[3,0],[6,0],[4.5,3],[1.5,3]])

#Member connectivity

Conn=np.array([[0,1],[1,2],[0,4],[4,1],[1,3],[3,2],[4,3]])

#Boundary condition

BC=np.array([[0,1,1],[2,1,1]])

#Joint loads

ELD=np.array([[4,0,-50],[3,0,-50]])

E=210000000

A = 0.0001

Input Data

[[ 7000.     0. -7000.    -0.]

 [    0.     0.    -0.    -0.]

 [-7000.    -0.  7000.     0.]

 [   -0.    -0.     0.     0.]]

Stiffness Matrix for member 1

[[ 7000.     0. -7000.    -0.]

 [    0.     0.    -0.    -0.]

 [-7000.    -0.  7000.     0.]

 [   -0.    -0.     0.     0.]]

Stiffness Matrix for member 2

[[ 1252.1980674  2504.3961348 -1252.1980674 -2504.3961348]

 [ 2504.3961348  5008.7922696 -2504.3961348 -5008.7922696]

 [-1252.1980674 -2504.3961348  1252.1980674  2504.3961348]

 [-2504.3961348 -5008.7922696  2504.3961348  5008.7922696]]

Stiffness Matrix for member 3

[[ 1252.1980674 -2504.3961348 -1252.1980674  2504.3961348]

 [-2504.3961348  5008.7922696  2504.3961348 -5008.7922696]

 [-1252.1980674  2504.3961348  1252.1980674 -2504.3961348]

 [ 2504.3961348 -5008.7922696 -2504.3961348  5008.7922696]]

Stiffness Matrix for member 4

[[ 1252.1980674  2504.3961348 -1252.1980674 -2504.3961348]

 [ 2504.3961348  5008.7922696 -2504.3961348 -5008.7922696]

 [-1252.1980674 -2504.3961348  1252.1980674  2504.3961348]

 [-2504.3961348 -5008.7922696  2504.3961348  5008.7922696]]

Stiffness Matrix for member 5

[[ 1252.1980674 -2504.3961348 -1252.1980674  2504.3961348]

 [-2504.3961348  5008.7922696  2504.3961348 -5008.7922696]

 [-1252.1980674  2504.3961348  1252.1980674 -2504.3961348]

 [ 2504.3961348 -5008.7922696 -2504.3961348  5008.7922696]]

Stiffness Matrix for member 6

[[ 7000.     0. -7000.    -0.]

 [    0.     0.    -0.    -0.]

 [-7000.    -0.  7000.     0.]

 [   -0.    -0.     0.     0.]]

Stiffness Matrix for member 7

[[ 8252.1980674  2504.3961348 -7000.            0.            0.

      0.            0.            0.        -1252.1980674 -2504.3961348]

 [ 2504.3961348  5008.7922696     0.            0.            0.

      0.            0.            0.        -2504.3961348 -5008.7922696]

 [-7000.            0.        16504.3961348     0.        -7000.

      0.        -1252.1980674 -2504.3961348 -1252.1980674  2504.3961348]

 [    0.            0.            0.        10017.5845392     0.

      0.        -2504.3961348 -5008.7922696  2504.3961348 -5008.7922696]

 [    0.            0.        -7000.            0.         8252.1980674

  -2504.3961348 -1252.1980674  2504.3961348     0.            0.       ]

 [    0.            0.            0.            0.        -2504.3961348

   5008.7922696  2504.3961348 -5008.7922696     0.            0.       ]

 [    0.            0.        -1252.1980674 -2504.3961348 -1252.1980674

   2504.3961348  9504.3961348     0.        -7000.            0.       ]

 [    0.            0.        -2504.3961348 -5008.7922696  2504.3961348

  -5008.7922696     0.        10017.5845392     0.            0.       ]

 [-1252.1980674 -2504.3961348 -1252.1980674  2504.3961348     0.

      0.        -7000.            0.         9504.3961348     0.       ]

 [-2504.3961348 -5008.7922696  2504.3961348 -5008.7922696     0.

      0.            0.            0.            0.        10017.5845392]]

Global Stiffness Matrix for the Structure

0     -0.0

1     0.0

2     -55.902

3     0.0

4     0.0

5 -    55.902

6     -25.0

Member forces for the Structure

Node No X-react Y-react

======= ======= =======

0     25.0     50.0

2     -25.0     50.0

Support Reactions for the Structure

Original and Deflected Shape of the Structure

Member forces for the Structure

Truss Analysis Using Python Code

Input Data

 #Node coordinates

Node=np.array([[0,0],[180,0],[180,240],[0,240]])

#Member connectivity

Conn=np.array([[0,2],[1,2],[3,2]])

#Boundary condition

BC=np.array([[0,1,1],[1,1,1],[3,1,1]])

#Joint loads

ELD=np.array([[2,50,-86.6]])

E=29000

A = 9

[[ 313.2  417.6 -313.2 -417.6]

 [ 417.6  556.8 -417.6 -556.8]

 [-313.2 -417.6  313.2  417.6]

 [-417.6 -556.8  417.6  556.8]]

Stiffness Matrix for Member 1

[[    0.      0.     -0.     -0. ]

 [    0.   1087.5    -0.  -1087.5]

 [   -0.     -0.      0.      0. ]

 [   -0.  -1087.5     0.   1087.5]]

Stiffness Matrix for Member 2

[[ 1450.     0. -1450.    -0.]

 [    0.     0.    -0.    -0.]

 [-1450.    -0.  1450.     0.]

 [   -0.    -0.     0.     0.]]

Stiffness Matrix for Member 3

[[  313.2   417.6     0.      0.   -313.2  -417.6     0.      0. ]

 [  417.6   556.8     0.      0.   -417.6  -556.8     0.      0. ]

 [    0.      0.      0.      0.      0.      0.      0.      0. ]

 [    0.      0.      0.   1087.5     0.  -1087.5     0.      0. ]

 [ -313.2  -417.6     0.      0.   1763.2   417.6 -1450.      0. ]

 [ -417.6  -556.8     0.  -1087.5   417.6  1644.3     0.      0. ]

 [    0.      0.      0.      0.  -1450.      0.   1450.      0. ]

 [    0.      0.      0.      0.      0.      0.      0.      0. ]]

Global Stiffness Matrix for the Structure

0 -21.657

1 -69.274

2 62.994

Computed forces for the Members

Node No X-react Y-react

======= ======= =======

Node No X-react Y-react

======= ======= =======

0     12.994     17.326

1             0.0     69.274

3         -62.994     0.0

Computed Reactions at the Nodes

Original and Deflected Truss Shape

Members Forces Diagram for the Structure

Structural Analysis of Plane Truss using Mathcad

 

Input data

Input data cont'd

Input data 2 cont'd

Truss diagram

Member forces

Truss original and deflected shape

Truss support reactions

Structural Analysis of Plane Truss using Scilab

 

Input data

F  = 

   0.

   0.

   0.

  -50.

   0.

  -50.

   0.

   0.

   0.

   0.

External force vector

U  = 

   0.

   0.

   0.0017857

  -0.0108753

  -0.0017857

  -0.0108753

   0.

   0.

   0.

  -0.0117682

Deflection vector output

F=

  -55.901699

25

  0

  -25

0

25

  -55.901699

Member forces

ans  =

   1.   25.   50.

 ans  =

   4.  -25.   50.

Support reaction

Truss original and deflected shape

Structural Analysis of Plane Truss using Excel VBA

 

Input data

Input data cont'd

Output data

Truss diagram

Deflected truss diagram

Program Verification Problem: Structural Analysis of Three Span Beam using Excel VBA

 Sample Three Span Beam Analysis with Excel VBA using Finite Element    Analysis

Excel input interface: Joint information

Excel input interface-Support_load information

Excel output interface-Joint displacements

Excel output interface-End forces_Reactions

Program Verification Problem: Structural Analysis of Three Span Beam using Mathcad Prime

 Sample Three Span Beam Analysis with Mathcad Prime using Finite Element Analysis

Sample problem

Input data

Stiffness matrices for spans

Global stiffness matrix

Joint load vector

Joint deflection vector

Member end forces

Member end reactions