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《分层法》例题详解

《分层法》例题详解
《分层法》例题详解

例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号内的数字,表示各梁、柱杆件的

线刚度值(

EI

i

l )。

图1

解:1、图1所示的二层框架,可简化为两个如图2、图3所示的,只带一层横梁的框架进行分析。

图2 二层计算简图

图3 底层计算简图

2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数

采用分层法计算时,假定上、下柱的远端为固定,则与实际情况有出入。因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。底

层柱的弯矩传递系数为1

2

,其余各层柱的弯矩传递系数为

1

3

。各层梁的弯

矩传递系数,均为1

2

图4 修正后的梁柱线刚度

图5 各梁柱弯矩传递系数

3、计算各节点处的力矩分配系数

计算各节点处的力矩分配系数时,梁、柱的线刚度值均采用修正后的结果进行计算,如:

G节点处:

7.63

0.668

7.63 3.79

G H G H

GH

GH GD

Gj

G

i i

i i

i

μ====

++

GD

3.79

0.332

7.63 3.79

GD GD

GH GD

Gj

G

i i

i i

i

μ====

++

H节点处:

7.63

0.353

7.63 3.7910.21

HG HG

HG

HG HE HI

Hj

H

i i

i i i

i

μ====

++++

3.79

0.175

7.63 3.7910.21

HI HI

HI

HG HE HI

Hj

H

i i

i i i

i

μ====

++++

10.21

0.472

7.63 3.7910.21

HE HE

HE

HG HE HI

Hj

H

i i

i i i

i

μ====

++++

同理,可计算其余各节点的力矩分配系数,计算结果见图6、图7。

图6 二层节点处力矩分配系数

图7 底层节点处力矩分配系数

4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩

(1)第二层:

①计算各梁杆端弯矩。先在G、H、I节点上加上约束,详见图8

图8 二层计算简图

计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号),写在各梁杆端下方,见图9:

213.13kN m 12F

GH

ql M =-=-?

213.13kN m 12

F HG

ql M ==? 27.32kN m 12

F HI

ql M

=-=-?

27.32kN m 12

F IH

ql M

==? 在节点G 处,各梁杆端弯矩总和为:

13.13kN m F

G GH M M ==-?

在节点H 处,各梁杆端弯矩总和为:

13.137.32 5.81kN m F F H HG HI M M M =+=-=?

在节点I 处,各梁杆端弯矩总和为:

7.32kN m F I IH M M ==?

②各梁端节点进行弯矩分配,各两次,详见图9 第一次弯矩分配过程:

放松节点G ,即节点G 处施加力矩13.13kN m ?,乘以相应分配系数0.668和0.332,得到梁端+8.76kN m ?和柱端+4.37k N m ?,+8.76kN m ?按1

2

传到GH 梁H 端;

放松节点I,即在节点I处施加力矩7.32kN m

-?,乘以相应分配系数

0.935和0.065,得到梁端 6.32kN m

-?和柱端+1.00k N m

?, 6.32kN m

-?按1

2

到IH梁H端;

放松节点H,相应的在节点H处新加一个外力偶矩,其中包括GH 梁右端弯矩、IH梁左端弯矩、GH梁和IH梁传来的弯矩。其值为

(13.13+4.387.32 3.16)kN m=7.03kN m

---?-?,乘以分配系数,HI梁分配

3.56k N m

-?、HG梁分配 2.73k N m

-?、HE柱分配 1.32k N m

-?, 3.56kN m

-?按1 2

传到I端, 2.73k N m

-?按1

2

传到G端。第一次分配过程完成。

第二次弯矩分配过程:

重复第一次弯矩分配过程,叠加两次结果,得到杆端最终弯矩值。

③计算各柱的杆端弯矩。二层柱的远端弯矩为各柱的近端弯矩的1 3

(即传递系数为1

3

),带*号的数值是各梁的固端弯矩,各杆分配系数写

在图中的长方框内

图9 二层弯矩分配传递过程

(2)第一层:

①计算各梁杆端弯矩。先在D 、E 、F 节点上加上约束,详见图10

图10 底层计算简图

计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号),写在各梁杆端下方:

217.81kN m 12F

DE

ql M =-=-?

217.81kN m 12

F ED

ql M ==? 28.89kN m 12

F EF ql M

=-=-?

28.89kN m 12

F FE

ql M

==? 在节点D 处,各梁杆端弯矩总和为:

17.81kN m F

D D

E M M ==-?

在节点E 处,各梁杆端弯矩总和为:

17.818.898.92kN m F F E ED EF M M M =+=-=?

在节点I 处,各梁杆端弯矩总和为:

8.89kN m F F FE M M ==?

②各梁端节点进行弯矩分配,各两次,分配以及传递过程同第二层,但弯矩传递时要注意传递系数的差别。

③计算各柱的杆端弯矩。二层柱的远端弯矩为各柱的近端弯矩的1 3

(即传递系数为1

3

),底层柱的远端弯矩为近端弯矩的

1

2

(即传递系数为

1

2

),带*号的数值是各梁的固端弯矩,各杆分配系数写在图中的长方框内。

图11 底层弯矩分配传递过程

5、将二层与底层各梁、柱杆端弯矩的计算结果叠加,就得到各梁、柱的最后弯矩图,详见图12。

6、力矩再分配

由以上各梁、柱的杆端弯矩图可知,节点处有不平衡力矩,可以将不平衡力矩再在节点处进行一次分配,此次分配只在节点处进行,并且在各杆件上不再传递。在本题中,由于不平衡力矩相对较小,力矩可不

再分配。

连续梁和连续单向板

竖向荷载计算--分层法例题详解

例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号内的数字,表示各梁、柱杆件的 线刚度值( EI i l )。 图1 解:1、图1所示的二层框架,可简化为两个如图2、图3所示的,只带一层横梁的框架进行分析。 图2 二层计算简图

图3 底层计算简图 2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数 采用分层法计算时,假定上、下柱的远端为固定,则与实际情况有出入。因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。底 层柱的弯矩传递系数为1 2 ,其余各层柱的弯矩传递系数为 1 3 。各层梁的弯 矩传递系数,均为1 2 。 图4 修正后的梁柱线刚度

图5 各梁柱弯矩传递系数 3、计算各节点处的力矩分配系数 计算各节点处的力矩分配系数时,梁、柱的线刚度值均采用修正后的结果进行计算,如: G节点处: 7.63 0.668 7.63 3.79 G H G H GH GH GD Gj G i i i i i μ==== ++ ∑ GD 3.79 0.332 7.63 3.79 GD GD GH GD Gj G i i i i i μ==== ++ ∑ H节点处: 7.63 0.353 7.63 3.7910.21 HG HG HG HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 3.79 0.175 7.63 3.7910.21 HI HI HI HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 10.21 0.472 7.63 3.7910.21 HE HE HE HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 同理,可计算其余各节点的力矩分配系数,计算结果见图6、图7。

单纯形法步骤例题详解

单纯形法演算 j c 2 1 B C X B b 1x 2x 3x 4x 5x 0 3x 15 0 5 1 0 0 无穷 0 4x 24 6 2 0 1 0 4 0 5x 5 1 1 0 0 1 5 j j z c -(检验数) 2 1 首先列出表格,先确定正检验数最大值所在列为主列,然后用b 除以主列上对应的同行数字。除出来所得值最小的那一行为主行,根据主行和主列可以确定主元(交点)。接着把主元化为1并把X4换成X1. ??? ??? ?≥=++=++=+++++=0,,524261550002max 5152 14213 25 4321x x x x x x x x x x x x x x x z ??????? ≥≤+≤+≤+=0 ,5 24261552max 21212122 1x x x x x x x x x z

j c 2 1 B C X B b 1x 2x 3x 4x 5x 0 3x 15 0 5 1 0 0 2 1x 4 1 2/6 0 1/6 0 0 5x 5 1 1 0 0 1 j j z c - 2 1 这时进行初等行列变换,把主列换单位向量,主元为1。也就是X5所在行减去X1所在行。并且重新计算检验数。 j c 2 1 B C X B b 1x 2x 3x 4x 5x 0 3x 15 0 5 1 0 0 2 1x 4 1 2/6 0 1/6 0 0 5x 5-4 1-1=0 1-2/6 =4/6 0-1/6=-1/6 1 j j z c - 2-2*1-0*0-0*1=0 1-0*5-2*2/6-0*4/6=1/3 0-0*0-2*1/6-0*-1/6=-1/3 再次确定主元。为4/6。然后把X5换成X2。并且把主元化成1。

秦九韶算法习题

1.3算法案例---秦九韶算法 1、利用秦九韶算法求多项式1153723+-+x x x 在23=x 的值时,在运算中下列哪个值用不到( ) A 、164 B 、3767 C 、86652 D 、85169 2、利用秦九韶算法计算多项式1876543x f(x )23456++++++x x x x x = 当x=4的值的时候,需要做乘法和加法的次数分别为( ) A 、6,6 B 、5,6 C 、5,5 D 、6,5 3、利用秦九韶算法求多项式1352.75.38123)(23456-++-++=x x x x x x x f 在6=x 的值,写出详细步骤。 4、下图的框图是一古代数学家的一个算法的程序框图,它输出的 结果s 表示( ) A 、3210a a a a +++的值 B 、300201032x a x a x a a +++的值 C 、303202010x a x a x a a +++的值 D 、以上都不对

5、已知n 次多项式1011()n n n n n P x a x a x a x a --=++++, 如果在一种算法中,计算0k x (k =2,3,4,…,n )的值需要k -1次 乘法, (1)计算30()P x 的值需要9次运算(6次乘法,3次加法),那么计算0()n P x 的值需要多少次运算? (2)若采取秦九韶算法:0011(),()()k k k P x a P x xP x a ++==+(k =0, 1,2,…, n -1),计算30()P x 的值只需6次运算,那么计算0()n P x 的值共需要多少次运算? (3)若采取秦九韶算法,设a i =i+1,i=0,1,…,n ,求P 5(2)(写出采取秦九韶算法的计算过程)

混凝土结构设计-分层法例题打印

分层法例题

例题二:(1)求节点不平衡弯矩(顺时针为正) AB 跨,(G 节点) 13.135.78.2121 12122-=??=ql AB 跨,(H 节点) 13.135.78.2121 12122=??=ql BC 跨,(H 节点) 32.76.58.212 1 12122-=??=ql BC 跨,(I 节点) 32.76.58.212 112122=??=ql

(2)求分配系数 667.09 .0421.4463.74 63.7=??+??= GH u 333.068 .4516 .159.0421.4463.79.0421.4==??+???=GD u 353.052 .8652 .309.0421.4421.10463.7463.7==??+?+??=HG u 472.09 .0421.4421.10463.74 21.10=??+?+??=HI u 175.09 .0421.4421.10463.79 .0421.4=??+?+???=HE u 864.09 .0479.1421.104 21.10=??+??=IH u 136.0284.47444 .69.0479.1421.109.0479.1==??+???=IF u (3)弯矩分配并传递(从弯矩比较大的节点开始,反向分配,满足精度要求小于1.0后结束) 先从G 、I 节点开始 76.8667.013.13=?- 乘0.5传递系数,传递到H 节点,得4.38 32.6864.032.7-=?- 乘0.5传递系数,传递到H 节点,得-3.16 H 点不平衡弯矩为03.716.332.738.413.13=--+分配 左梁 48.2353.003.7-=?乘 0.5传递系数,传递到G 节点,得-1.24 右梁32.3472.003.7-=?乘0.5传递系数,传递到I 节点,得-1.66 下柱23.1175.003.7-=? G 点不平衡弯矩分配83.0667.024.1=?- 传递到G 节点,得0.42 I 点平衡弯矩分配43.1864.066.1=?- 传递到G 节点,得0.72 H 点不平衡弯矩为14.172.042.0=+分配

单纯形法典型例题

科学出版社《运筹学》教材 第一章引言 第二章线性规划,姜林 第三章对偶规划,姜林 第四章运输问题,姜林 第五章整数规划,姜林 第六章非线性规划,姜林 第七章动态规划,姜林 第八章多目标规划,姜林 第九章图与网络分析,熊贵武 第十章排队论,熊贵武 第十一章库存论,王勇 第十二章完全信息博弈,王勇 第十三章不完全信息博弈,王勇 第十四章决策论与影响图 第十五章运筹学模型的计算机求解 成年人每天需要从食物中摄取的营养以及四种食品所含营养和价格见下表。问 如何选择食品才能在满足营养的前提下使购买食品的费用最小? 食品名称热量(kcal) 蛋白质(g) 钙(mg)价格(元)猪肉1000 50 400 14 鸡蛋800 60 200 6

大米900 20 300 3 白菜200 10 500 2 营养需求量 2000 55 800 解:设需猪肉、鸡蛋、大米和白菜各需 x1,x2,x3,x4斤。则热量的需求量为: 2000 20090080010004 3 2 1 x x x x 蛋白质 某工厂要做100套钢架,每套有长 3.5米、2.8米和2根2.4米的圆钢组成(如右图)已知原 料长12.3米,问应如何下料使需用的原材料最省。 解:假设从每根 12.3米的原材料上截取 3.5米、2.8米和2根2.4 米,则每根原材料需浪费 1.2米,做100套需浪费材料 120米,现 采用套裁的方法。 方案一二三四五六3.5 2.8 2.4 0 0 5 0 4 0 1 2 1 1 3 0 2 0 2 2 1 1 合计剩余 12 0.3 11.2 1.1 11.5 0.8 11.9 0.4 11.8 0.5 12.2 0.1 现在假设每种方案各下料x i (i=1、2、3、4、5、6),则可列出方程: minZ=0.3x 1+1.1x 2+0.8x 3+0.4x 4+0.5x 5+0.1x 6 约束条件: x 3+x 4+2x 5+2x 6=100 4x 2+2x 3+3x 4+x 6=100 5x 1+x 3+2x 5+x 6=200 ,,,800 50030020040055 102060503000 2009008001000. .23614min 4 3214 3 2 1 4 32 14 32 14321x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x z

高中数学例题:秦九韶算法

高中数学例题:秦九韶算法 例4.利用秦九韶算法求2345()10.50.166630.041680.00835f x x x x x x =+++++在x=0.2时的值.写出详细计算过程. 【思路点拨】秦九韶算法是我国南宋的数学家秦九韶首先提出来的. (1)特点:它通过一次式的反复计算,逐步计算高次多项式的求值问题,即将一个n 次多项式的求值问题,归结为重复计算n 个一次式1()i i a x a -+.即1210()((()))n n n f x a x a x a x a x a --=++++. (2)具体方法如下:已知一个一元n 次多项式1110()n n n n f x a x a x a x a --=++++0.当x=x 0,我们可按顺序一项一项地计算,然后相加,求得0()f x . 【答案】1.2214024 【解析】 v 0=0.00835, v 1=v 0x+0.04168=0.00835×0.2+0.04168=0.043 35, v 2=v 1x+0.16663=0.04335×0.2+0.16663=0.1753, v 3=v 2x+0.5=0.1753×0.2+0.5=0.53506, v 4=v 3x+1=0.53506×0.2+1=1.107012, v 5=v 4x+1=1.107012×0.2+1=1.2214024. 【总结升华】秦九韶算法的原理是 01(1,2,3,,) n k k n k v a v v x a k n --=??=+=?. 在运用秦九韶算法进行计算时,应注意每一步的运算结果,像这

种一环扣一环的运算,如果错一步,则下一步,一直到最后一步就会 全部算错.同学们在计算这种题时应格外小心. 举一反三: 【变式1】用秦九韶算法求多项式764 =++++当x=2时 f x x x x x ()85321 的值. 【答案】1397 【解析】 765432 =++?++?+?++=+++++++ ()85030021((((((85)0)3)0)0)2)1 f x x x x x x x x x x x x x x x . v0=8, v1=8×2+5=21, v2=21×2 4-0=42, v3=42×2 4-3=87, v4=87×2+0=174, v5=174×2+0=348, v6=348×2+2=698, v7=698×2+1=1397, 所以,当x=2时,多项式的值为1397. 【变式2】用秦九韶算法计算多项式65432 f x x x x x x x =++++++ ()654327 在x=0.4时的值时,需做加法和乘法的次数和是() A.10 B.9 C.12 D.8 【答案】 C

人教版高中数学必修三(教案)1.3 秦九韶算法

第二课时 1.3.2 算法案例---秦九韶算法 教学要求:了解秦九韶算法的计算过程,并理解利用秦九韶算法可以 减少计算次数、提高计算效率的实质;理解数学算法与计算机算法的 区别,理解计算机对数学的辅助作用. 教学重点:秦九韶算法的特点及其程序设计. 教学难点:秦九韶算法的先进性理解及其程序设计. 教学过程: 一、复习准备: 1. 分别用辗转相除法和更相减损术求出两个正数623和1513的最大 公约数. 2. 设计一个求多项式5432 x=时的值的 ()254367 =--+-+当5 f x x x x x x 算法. (学生自己提出一般的解决方案:将5 x=代入多项式进行计算 即可) 提问:上述算法在计算时共用了多少次乘法运算?多少次加法运算? 此方案有何优缺点?(上述算法一共做了5+4+3+2+1=15次乘法 运算,5次加法运算. 优点是简单、易懂;缺点是不通用,不能解决 任意多项式的求值问题,而且计算效率不高.) 二、讲授新课: 1. 教学秦九韶算法: ①提问:在计算x的幂值时,可以利用前面的计算结果,以减少计 算量,即先计算2x,然后依次计算2x x?,2() ??,2 x x x ???的值, x x x x (()) 这样计算上述多项式的值,一共需要多少次乘法,多少次加法?(上 述算法一共做了4次乘法运算,5次加法运算) ②结论:第二种做法与第一种做法相比,乘法的运算次数减少了, 因而能提高运算效率,而且对于计算机来说,做一次乘法所需的运算 时间比做一次加法要长得多,因此第二种做法能更快地得到结果. ③更有效的一种算法是: 将多项式变形为: , 5432 =--+-+= ()254367 f x x x x x x 依次计算2555 ?-=, ?+=,10856534 ?-=,55421 ?-=,2153108 ?+= 534572677 故(5)2677 f=. ――这种算法就是“秦九韶算法”. (注意变形,强 调格式) ④练习:用秦九韶算法求多项式432 x=时的 =+-++当4 f x x x x x ()2351 值.

单纯形法例题(20210121173229)

单纯形法例题 1、例1、目标函数max z=2 * +3 禹+ 2x2 W 8' 4xi W 16 4x2 W 12 k Ki,财鼻0』 解:首先要将约束条件化为标准形:由此可以看出我们需要加上三个松弛变量, ;汁Hi吃:弋"審得到的标准形式为: max z=2~ +3-+ 0 勺+g +O 5 'xt + 2xj + x] = 8 1 4?i X4 =16 4x;+ 巧=12 11 巾弓^3j 乂4, ^5 $ ? 2 3 0 0 0 C R b *4 0 8 1 2 1 0 0 4 0 16 4 0 0 1 0 - 0 ◎12 0[E(|00 1 3 k - z) 2 3 0 0 0 引」一弋木日lk(i才I) 熙=') (也就是如果与主元素同行,则用现在的值除以主元素即可得到即将要填入的值, 否则,就用现在的值减去与主元素构成矩形的边角上的值的乘积再除以主元素之后 的值。例如:上面的第一行所对应的b值为8-(12*2)/4=2 ,故填入值应该为2。而「 则是由我们根据非基变量的检验数的大小,挑选出最大的那个,作为换入变量,然 后用b的值除以该换入变量所在的列的所有值,得到 约束条件:

由于在检验数中仍然存在大于等于的数,而且, 的坐标中有正分量存在,所以需要继续进行迭代运算。通过观察可以看出主元素为1,换入变量为|勒,换出 由于检验数中存在正数,且P5和P3中有正分量存在,所以需要继续迭代(换入变 此时可以发现检验数中没有大于的数,表明已经得到了最优解,所以最优解是: (4,2,0,0,4 ),故目标函数值z=2*4+2*3=14 2、合理利用线材问题,现在要做100套钢架,每套用长为,,和的钢各一根,

《算法案例:秦九韶算法》教学教案

秦九韶算法 学习目标 1.了解秦九韶算法的计算过程,并理解利用秦九韶算法可以减少计算次数提高计算效率的实质。 2.掌握数据排序的原理能使用直接排序法与冒泡排序法给一组数据排序,进而能设计冒泡排序法的程序框图及程序,理解数学算法与计算机算法的区别,理解计算机对数学的辅助作用。 学习重难点 重点:1.秦九韶算法的特点 2.两种排序法的排序步骤及计算机程序设计 难点:1.秦九韶算法的先进性理解 2.排序法的计算机程序设计 学法与学习用具 学法:1.探究秦九韶算法对比一般计算方法中计算次数的改变,体会科学的计算。 2.模仿排序法中数字排序的步骤,理解计算机计算的一般步骤,领会数学计算在计算机上实施的要求。 学习用具:电脑,计算器,图形计算器 学习设想 (一)创设情景,揭示课题 我们已经学过了多项式的计算,下面我们计算一下多项式 1)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值,并统计所做的计算的种类及计算次数。 根据我们的计算统计可以得出我们共需要10次乘法运算,5次加法运算。 我们把多项式变形为:1)))1(1(1()(2+++++=x x x x x x f 再统计一下计算当5=x 时的值时需要的计算次数,可以得出仅需4次乘法和5次加法运算即可得出结果。显然少了6次乘法运算。这种算法就叫秦九韶算法。 (二)研探新知

1.秦九韶计算多项式的方法 01210 123120 1322110 12211)))((())(()()(a a x a x a x a a x a x a x a x a a x a x a x a x a a x a x a x a x a x f n n n n n n n n n n n n n n n n n n n +++++==+++++=+++++=+++++=-------------- 例1 已知一个5次多项式为8.07.16.25.325)(2345-+-++=x x x x x x f 用秦九韶算法求这个多项式当5=x 时的值。 解:略 思考:(1)例1计算时需要多少次乘法计算?多少次加法计算? (2)在利用秦九韶算法计算n 次多项式当0x x =时需要多少次乘法计算和多少次加法计算? 练习:利用秦九韶算法计算15.033.016.041.083.0)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值,并统计需要多少次乘法计算和多少次加法计算? 例2 设计利用秦九韶算法计算5次多项式 0122334455)(a x a x a x a x a x a x f +++++=当0x x =时的值的程序框图。 解:程序框图如下:

单纯形法例题讲解

例1 max z=2x1+3x2 (标准形式即所有的变量均为负、所有约束条件为等式、所有的右端项系数非负) a=(2,3) b1=(80,160,120) A2=NULL b2=NULL A3=NULL b3=NULL n.iter=n+2*m maxi=TRUE ● simplex(a=a,A1=A1,b1=b1,maxi=TRUE): m1=3,m2=0,m3=0 m=3,n=2 a.o=a=(2,3) if(maxi) a=-a(-2,-3) if(m2+m3==0) a=(-2,-3,0,0,0) b=(80,160,120) init=(0,0,0,80,160,120) basic=(3,4,5) eps=1e -10 out1<-simplex1(a=a,A=A,b=b,init=init,basic=basic,eps=eps) ? simplex1(a=a,A=A,b=b,init=init,basic=basic,eps=eps): N=5,M=3 nonbasic=(1,2) if(stage==2) obfun=(-2,-3) it=1 ◆ while(!all(obfun > -eps) && (it <= n.iter))循环 pcol=3 if(stage==2) neg=(1,3) x1+2x2<=80 4x1<=160 4x2<=120 x1,x2>=0 A1= 1 2 4 0 0 4 A= 1 2 1 0 0 4 0 0 1 0 0 4 0 0 1 tableau= 80 -1 -2 160 -4 0 120 0 -4 tableau= 80 -1 -2 160 -4 0 120 0 -4 0 -2 -3 转化为标准形式 x1+2x2+x3=80 4x1+x4=160 4x2+x5=120 x1,x2,x3,x4,x5>=0

秦九韶算法及其例题

秦九韶算法是中国南宋时期的数学家秦九韶提出的一种多项式简化算法。在西方被称作霍纳算法(Horner algorithm或Horner scheme),是以英国数学家威廉·乔治·霍纳命名的. 把一个n次多项式f(x)=a[n]x^n+a[n-1]x^(n-1)+......+a[1]x+a[0]改写成如下形式: f(x)=a[n]x^n+a[n-1]x^(n-1))+......+a[1]x+a[0] =(a[n]x^(n-1)+a[n-1]x^(n-2)+......+a[1])x+a[0] =((a[n]x^(n-2)+a[n-1]x^(n-3)+......+a[2])x+a[1])x+a[0] =...... =(......((a[n]x+a[n-1])x+a[n-2])x+......+a[1])x+a[0]. 求多项式的值时,首先计算最内层括号内一次多项式的值,即 v[1]=a[n]x+a[n-1] 然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即 v[2]=v[1]x+a[n-2] v[3]=v[2]x+a[n-3] ...... v[n]=v[n-1]x+a[0] 这样,求n次多项式f(x)的值就转化为求n个一次多项式的值。 (注:中括号里的数表示下标) 结论:对于一个n次多项式,至多做n次乘法和n次加法。 [编辑本段]意义 该算法看似简单,其最大的意义在于将求n次多项式的值转化为求n个一次多项式的值。在人工计算时,利用秦九韶算法和其中的系数表可以大幅简化运算;对于计算机程序算法而言,加法比乘法的计算效率要高很多,因此该算法仍有极大的意义,用于减少CPU运算时间。

分层法例题

分层法例题 (1)求节点不平衡弯矩(顺时针为正) 1122AB跨,(G节点) ql,,2.8,7.5,,13.131212 1122AB跨,(H节点) ql,,2.8,7.5,13.131212 1122BC跨,(H节点) ql,,2.8,5.6,,7.321212 1122BC跨,(I节点) ql,,2.8,5.6,7.321212 (2)求分配系数 7.63,4 u,,0.667GH7.63,4,4.21,4,0.9 4.21,4,0.91 5.16 u,,,0.333GD7.63,4,4.21,4,0.945.68 7.63,430.52 u,,,0.353HG7.63,4,10.21,4,4.21,4,0.986.52 10.21,4 u,,0.472HI7.63,4,10.21,4,4.21,4,0.9 4.21,4,0.9 u,,0.175HE7.63,4,10.21,4,4.21,4,0.9 10.21,4 u,,0.864IH10.21,4,1.79,4,0.9 1.79,4,0.96.444 u,,,0.136IF10.21,4,1.79,4,0.947.284 (3)弯矩分配并传递(从弯矩比较大的节点开始,反向分 配,满足精度要求小于1.0后结束) 先从G、I节点开始 乘0.5传递系数,传递到H节点,得4.38 ,13.13,0.667,8.76 乘0.5传递系数,传递到H节点,得-3.16 ,7.32,0.864,,6.32

H点不平衡弯矩为分配 13.13,4.38,7.32,3.16,7.03左梁乘0.5传递系数,传递到G节点,得-1.24 7.03,0.353,,2.48 右梁乘0.5传递系数,传递到I节点,得-1.66 7.03,0.472,,3.32 下柱 7.03,0.175,,1.23 G点不平衡弯矩分配传递到G节点,得0.42 ,1.24,0.667,0.83I点平衡弯矩分配传递到G节点,得0.72 ,1.66,0.864,1.43H点不平衡弯矩为分配 0.42,0.72,1.14

分层法例题详解

例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下得框架侧移,用分层法计算框架得弯矩图,括号内得数字,表示各梁、柱杆件得线刚度值()。 图1 解:1、图1所示得二层框架,可简化为两个如图2、图3所示得,只带一层横梁得框架进行分析、 图2 二层计算简图

图3 底层计算简图 2、计算修正后得梁、柱线刚度与弯矩传递系数 采用分层法计算时,假定上、下柱得远端为固定,则与实际情况有出入。因此,除底层外,其余各层柱得线刚度应乘以得修正系数、底层柱得弯矩传递系数为,其余各层柱得弯矩传递系数为。各层梁得弯矩传递系数,均为。 图4 修正后得梁柱线刚度

图5 各梁柱弯矩传递系数 3、计算各节点处得力矩分配系数 计算各节点处得力矩分配系数时,梁、柱得线刚度值均采用修正后得结果进行计算,如: G节点处: H节点处: 同理,可计算其余各节点得力矩分配系数,计算结果见图6、图7。

图6 二层节点处力矩分配系数 图7 底层节点处力矩分配系数 4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩 (1)第二层: ①计算各梁杆端弯矩。先在G、H、I节点上加上约束,详见图8

图8 二层计算简图 计算由荷载产生得、各梁得固端弯矩(顺时针转向为正号),写在各梁杆端下方,见图9: ? ?? 在节点G处,各梁杆端弯矩总与为: 在节点H处,各梁杆端弯矩总与为: 在节点I处,各梁杆端弯矩总与为: ②各梁端节点进行弯矩分配,各两次,详见图9 第一次弯矩分配过程: 放松节点G,即节点G处施加力矩,乘以相应分配系数0、668与0、332,得到梁端与柱端,按传到GH梁H端; 放松节点I,即在节点I处施加力矩,乘以相应分配系数0。935与0。065,得到梁端与柱端,按传到IH梁H端;

单纯形法例题

单纯形法例题 1、例1、目标函数 max z=2+3 约束条件: 解:首先要将约束条件化为标准形:由此可以看出我们需要加上三个松弛变量, .得到的标准形式为: max z=2+3+ 0+0+0 然后要将其初始的单纯形表画出来: 23000 b 08121004 01640010- 01200013 23000 由初始单纯形表可以看出,为换入变量,而为换出变量;然后根据:= (也就是如果与主元素同行,则用现在的值除以主元素即可得到即将要填入的值,否则,就用现在的值减去与主元素构成矩形的边角上的值的乘积再除以主元素之后的值。例如:上面的第一行所对应的b值为8-(12*2)/4=2,故填入值应该为2。而则是由我们根据非基变量的检验数的大小,挑选出最大的那个,作为换入变量,然后用b的值除以该换入变量所在的列的所有值,得到列的值。 23000 b 02010-1/22 016400104 3301001/4- 2000-3/4由于在检验数中仍然存在大于等于0的数,而且P1,P5的坐标中有正分量存在,所以需要继续进行迭代运算。通过观察可以看出主元素为1,换入变量为,换出变量为,故得到的单纯形表如下:

23000 b 221010-1/2- 0800-414 3301001/412 00-201/4由于检验数中存在正数,且P5和P3中有正分量存在,所以需要继续迭代(换入变 23000 b 241001/40 0400-21/21 32011/2-1/80 00-3/2-1/80 (4,2,0,0,4),故目标函数值z=2*4+2*3=14 2、合理利用线材问题,现在要做100套钢架,每套用长为,,和的钢各一根, 已知原料长,问应如何下料,使用的原材料最省; 解:首先我们必须要清楚该问题的需要设立的变量是什么。我们分析一下问题,做100套钢架,需要长的钢100根,的钢100根,的钢100根。而一份原料长度是, 长度/m 下料根数 截取方案 12345 112 212 3132所用长度 剩余长度0 方案,使得剩余的总长度最少。由此,我们可以将目标函数和约束条件表述出来: 目标函数:min z=+++ 约束条件 首先可以写出线性方程组的矩阵形式:发现不存在单位矩阵,所以要采用人造基的方式,也就是要添加人工变量:,那么线性方程组可以

算法案例---秦九韶算法

§1.3算法案例---秦九韶算法 高二数学组 梅 杰 一.教学目标 1.了解秦九韶算法的计算过程,并理解利用秦九韶算法可以减少计算次数提高计算效率的实质; 2.能利用秦九韶算法进行一些多项式的计算,能用循环结构表示算法步骤。 二.教学重难点 1.理解秦九韶算法体现的思想; 2.用循环结构表示算法步骤。 三.教学过程 (一)创设情景,揭示课题 问题1 :请同学们设计一个算法,计算8.07.16.25.324)(2345-+-++=x x x x x x f 当5=x 时的值。 学生可能会提出两种做法: 做法一:把5代入多项式的每一项,计算每一项的值,然后相加; 做法二:先计算x 的幂,可以利用前面的计算结果,以减少计算量,即先计算x 2,然后 依次计算x 2.x,( x 2.x).x,( ( x 2.x).x).x 的值,再各项相加。 结合学生的做法,进行比较点评: ①有哪些优点?哪些不足? ②计算次数各是多少?有哪些计算种类? [做法一有15次乘法运算,5次加法运算;做法二有9次乘法运算,5次加法运算] 对于计算机来说,做一次乘法运算所用时间要比做一次加法要长的多,所以算法好坏的一个重要标志仍然是运算的次数 问题2 :上述问题1还有没有更有效的算法呢? 老师引导学生从因式分解的角度,将多项式变形为: 8.0)7.1)6.2)5.3)24(((()(-+-++=x x x x x x f 思考:从内到外,如果把每一个括号都看成一个常数,那么变形后的式子中有哪些“一次式”?x 的系数依次是什么? 思考:让学生回顾整个计算过程,用此种方法一共进行了多少次乘法、加法运算? 点评:一共进行了5次乘法,5次加法运算,相比较前两种做法,此做法更快、更方便,而且在计算过程中,只与多项式的系数有关。 这种算法就是“秦九韶算法”,在此可以介绍下秦九韶生平。【见附页】 (二)研探新知 问题1:怎样用秦九韶算法求一般的多项式0111)(a x a x a x a x f n n n n ++++=-- 当 x=x 0时的值?

例题3.1分层法

例题3-1 利用分层法求该框架结构弯矩图。 q=2.8kN/m 解: (1)第二层: G点: 4.210.9 3.789 0.332 4.210.97.6311.419 GH μ ? === ?+; 7.637.63 0.668 4.210.97.6311.419 GD μ=== ?+ H点: 7.637.63 0.353 7.63 4.220.910.2121.638 HG μ=== +?+; 4.220.9 3.798 0.175 7.63 4.220.910.2121.638 HE μ ? === +?+; 10.2110.21 0.472 7.63 4.220.910.2121.638 HI μ=== +?+ I点: 10.2110.21 0.864 10.21 1.790.911.821 IH μ=== +?; 1.790.9 1.611 0.136 10.21 1.790.911.821 IF μ ? === +?

GH 梁:21 2.87.51 3.125kN m 12 F GH M =- ??=-? 21 2.87.51 3.125kN m 12 F H G M = ??=? HI 梁:21 2.8 5.67.317kN m 12 F HI M =- ??=-? 21 2.8 5.67.317kN m 12 F IH M = ??=? D E F G H I 柱上柱下 梁左柱上柱下 梁左梁右柱上柱下 梁右 D E F G H I 4.771 4.771 1.59 14.782 1.525 16.712 0.535 0.535 0.178 0.508

项目管理习题5(带答案部分解析)

一、单项选择题 1.工程监理单位是建筑市场的主体之一,建设工程监理是一种高智能的()。D A.委托代理服务 B.监督管理 C.中介代理 D.有偿技术服务 2.施工企业根据监理企业制定的旁站监理方案,在需要实施旁站监理的关键部 位、关键工序进行施工前()小时,应当书面通知监理企业派驻工地的项目监理机构。C A.12 B.48 C.24 D.36 3.项目风险管理工作流程的第一步是进行()。B A. 风险评估 B. 风险识别 C. 风险响应 D. 风险控制 4.下列设计的不同阶段中,排列顺序由前往后应是()A A.方案设计初步设计施工图设计 B.方案设计施工图设计初步设计C.初步设计方案设计施工图设计 D.初步设计施工图设计方案设计5. 针对工程项目质量形成的影响因素多的特点,可以将质量问题分门别类进行 分析,从而准确地找出问题的原因,这是()的基本思想。D A.ABC分类法 B.因果分析图法 C.直方图法 D.分层法 6. 对一个建设工程而言,项目信息门户的主持者应为()。A A. 业主 B. 监理 C. 施工单位 D. 材料供应商 7.某工程基础施工中出现了意外情况,导致工程量由原来的2800m3。增加到 3500m3。,原定工期是40天,采用比例分析法,则承包商可以提出的工期索赔值是()天。D A. 10 B. 12 C. 8 D. 6 8.由于业主要求、政府部门要求、环境变化、不可抗力、原设计错误等导致的

设计修改,应该由()承担责任;A A.业主 B.政府 C.承包商 D.业主、政府承包商共同 9.某建设项目施工合同中约定,发包人应向承包人提供支付担保,下述说法正 确的是( )。C A.发包人的支付担保应是金额担保 B.支付担保额度应为工程总额的100%,以防止工程款拖欠 C.已完成担保额度,发包人未能按时支付,承包人可解除合同 D.提供支付担保的担保方无须与被担保方签订担保合同 10.在网络计划中,自由时差和总时差都是可以利用的机动时间,若计算工期等 于计划工期,那么( )。D A.自由时差等于总时差B.自由时差大于总时差 C.自由时差小于总时差 D.自由时差不超过总时差 11.在网络计划中,工作P最迟完成时间为55,持续时间为10。其三项紧前工作 的最早完成时间分别为25、30、33,那么工作P的总时差为( )。B A.22 B.12 C.15 D.20 12.当双代号网络图中某一非关键工作的持续时间拖延△,且大于该工作的总时 差TF时,网络计划总工期将( )。C A. 拖延△ B. 拖延△+TF C. 拖延△-TF D. 拖延TF-△ 13.某工程发包后,发包人未按约定预付,承包人在约定预付时间7天后向发包 人发出要求预付的通知,发包人收到通知后仍未按要求预付,于是在发出通知后7天,承包人决定停止施工,由此造成的工期拖延损失由()承

最新单纯形法例题讲解

单纯形法例题讲解

基可行解 单纯形法是针对标准形式的线性规划问题进行演算的,任何线性规划问题都可以化为标准形式。 min cx f = (1) s.t b Ax = (2) 0≥x (3) 其中 T m mn m m n n T n n b b b b a a a a a a a a a A x x x x c c c c )...,(,............ ... ..., ),...,,(),,...,(212 1 22221112 112121=??? ???????????=== 假设1≥≥m n ,并设系数矩阵A 的秩为m ,即 设约束方程(2)中没有多余的方程,用j p 表示A 的第j 列,于是(2可写成 b p x m k j j =∑=1 (4) 矩阵A 的任意一个m 阶非奇异子方阵为LP 的一个基(或基阵),若 ),...,(21jm j j p p p B = (5)

是一个基,则对应变量jm j j x x x ,...,,21,称关于B 的基变量,其余变量成为关于B 的非基变量,若令非基变量都取零值,则(4)变为 b p x m k jk jk =∑=1 (6) 由于此方程组的系数矩阵B 是满秩方阵,故知(6)有唯一解,记为T jn j j x x x ) ,...,,()0() 0(2) 0(1于是按分量 {}{}),...,,\,...2,1(0) ,....3,2,1(21) 0(m j jk jk j j j n j x m k x x ∈=== 所构成的向量) 0(x 是约束方程组b Ax =的一个 解,称此)0(x 为LP 的对应于基B 的基解 (或基本解),也可称为方程组b Ax =的一个基解,如果) 0(x 为一基解,且满足 0)0(≥x 即它的所有分量都非负,则称此) 0(x 是LP 的一个基可行解,基可行解对应的基 称为可行基。

《混凝土结构设计》计算题题型及答案

第二章 单层厂房 1.某单层单跨工业厂房排架结构,跨度18m ,柱距6m ,厂房内设有1台吊车,吊车的最大轮压标准值为P max,k =110kN,最小轮压标准值为P min,k =30kN,大车轮距为4.5m 。试画出吊车梁支座反力影响线,并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值D max 、D min 。(提示:4.1=Q γ) 2.某单层单跨厂房排架结构及其风载体型系数如题39图所示,跨度18m ,柱距6m ,h 1=2500mm,h 2=1200mm 。已知基本风压w 0=0.3kN/m 2,求作用于排架上的风荷载标准值q 1k 及W k 。(提示:①w k =0s z w μμ;②风压高度系数z μ按内插法取值,离室外地面10m 高时,z μ=1.0;离室外地面15m 高时,z μ=1.14;③柱顶以下按水平均布风载考虑,风压高度系数可按柱顶标高取值。柱顶以上按水平集中风载考虑,风压高度系数可按檐口标高取值。) 题39图(尺寸mm ,标高m )

3.某单层单跨厂房排架结构如题39图所示。A 柱与B 柱尺寸相同,在牛腿顶面上分别作用有 M max =104kN·m 及M min =58kN·m 的力矩,吊车横向水平刹车力为T=30kN 。试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。(提示:柱顶不动铰支座反力R = H M C 3+T C 5,C 3=1.30,C 5=0.70) 4.钢筋混凝土牛腿如题38图所示,牛腿宽度为400mm ,采用C30混凝土(抗拉强度标准值为

2.01N/mm 2),作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN ,水平荷载标准值为70kN ,裂缝控制系数取0.65。试验算牛腿截面是否满足斜裂缝控制条件。 (提示:0 5050140h a .bh f F F .F ,mm a tk vk hk vk s + ???? ? ?-≤=β ) 38解:由题意知: 650.=β,mm b 400=,kN F Vk 150=,kN F hk 70=,2012mm /N .f tk =, mm a 200=,mm a s 40=,mm h 500= mm a h h s 460405000=-=-= (2分) kN F kN .....h a .bh f F F .vk tk vk hk 1502197460 2005046040001215070501650505 0100=≥=+?????? ???-?=+???? ? ? -β (3分) 故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。 (1分) 5.某牛腿尺寸及承受的设计荷载如题40图所示。已知作用在牛腿顶部的竖向力设计值为640kN ,水平拉力设计值为100kN ,采用HRB400级钢(f y =360N/mm 2),a s =50mm 。试计算牛腿顶部所需配置的纵向受拉钢筋面积A s 。 (提示:当a <0.3h 0时,取a =0.3h 0;A s = y h 0y v 2.185.0f F h f a F + ) (未注明单位:mm) 题40图

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