Ana Sayfa / MATLAB / Python / Problem 2

2 Açıklıklı Sürekli Kiriş — Doğrudan Rijitlik

L₁=L₂=6 m, q₁=q₂=20 kN/m. Beklenen: RA=RC=45 kN, RB=150 kN (F5 Problem 2'den). Bu, üç moment teoreminden tamamen bağımsız bir yöntemdir — Kaynak Denetimi Vaka 2'de üç moment aracındaki hatayı yakalamak için kullanıldı.

PYTHON continuous_beam_stiffness.py

import numpy as np

L1, L2 = 6.0, 6.0
q1, q2 = 20.0, 20.0
EI = 1.0  # oransal cozum yeterli

def beam_stiffness(L, EI):
    return EI/L**3 * np.array([
        [12,    6*L,  -12,   6*L],
        [6*L,  4*L**2, -6*L, 2*L**2],
        [-12,  -6*L,   12,  -6*L],
        [6*L,  2*L**2, -6*L, 4*L**2]
    ])

def fixed_end_forces(q, L):
    return np.array([q*L/2, q*L**2/12, q*L/2, -q*L**2/12])

# Global sistem: 3 dugum x 2 DOF (v, theta) = 6 serbestlik derecesi
K = np.zeros((6, 6)); F = np.zeros(6)

k1 = beam_stiffness(L1, EI); dof1 = [0, 1, 2, 3]
for i in range(4):
    for j in range(4):
        K[dof1[i], dof1[j]] += k1[i, j]

k2 = beam_stiffness(L2, EI); dof2 = [2, 3, 4, 5]
for i in range(4):
    for j in range(4):
        K[dof2[i], dof2[j]] += k2[i, j]

fef1 = fixed_end_forces(q1, L1)
fef2 = fixed_end_forces(q2, L2)
for i in range(4):
    F[dof1[i]] -= fef1[i]
    F[dof2[i]] -= fef2[i]

# Sinir sartlari: v1=v2=v3=0 (3 dusey mesnet), donmeler serbest
free = [1, 3, 5]
d_free = np.linalg.solve(K[np.ix_(free, free)], F[free])

d = np.zeros(6)
for i, idx in enumerate(free):
    d[idx] = d_free[i]

R = K.dot(d) - F
print(f"RA = {R[0]:.1f} kN, RB = {R[2]:.1f} kN, RC = {R[4]:.1f} kN")
print(f"Toplam = {R[0]+R[2]+R[4]:.1f} kN")
RA = 45.0 kN, RB = 150.0 kN, RC = 45.0 kN Toplam = 240.0 kN
✓ Bu platform tarafından gerçekten çalıştırıldı — çıktı F5 ile birebir eşleşti

MATLAB continuous_beam_stiffness.m

L1 = 6.0; L2 = 6.0;
q1 = 20.0; q2 = 20.0;
EI = 1.0;

K = zeros(6,6); F = zeros(6,1);

k1 = beam_stiffness(L1, EI); dof1 = [1 2 3 4];
K(dof1, dof1) = K(dof1, dof1) + k1;

k2 = beam_stiffness(L2, EI); dof2 = [3 4 5 6];
K(dof2, dof2) = K(dof2, dof2) + k2;

fef1 = fixed_end_forces(q1, L1);
fef2 = fixed_end_forces(q2, L2);
F(dof1) = F(dof1) - fef1;
F(dof2) = F(dof2) - fef2;

% Sinir sartlari: v1=v2=v3=0, MATLAB 1-indeksli oldugu icin donme DOF'lari [2 4 6]
free = [2 4 6];
d_free = K(free, free) \ F(free);

d = zeros(6,1);
d(free) = d_free;

R = K*d - F;
fprintf('RA = %.1f kN, RB = %.1f kN, RC = %.1f kN\n', R(1), R(3), R(5));
fprintf('Toplam = %.1f kN\n', R(1)+R(3)+R(5));

% --- Yerel fonksiyonlar (MATLAB kurali: betik icinde yerel fonksiyonlar
%     dosyanin EN SONUNDA tanimlanir, calisan kodun arasinda degil) ---
function k = beam_stiffness(L, EI)
    k = EI/L^3 * [ 12    6*L   -12    6*L;
                   6*L   4*L^2 -6*L   2*L^2;
                  -12   -6*L    12   -6*L;
                   6*L   2*L^2 -6*L   4*L^2 ];
end

function fef = fixed_end_forces(q, L)
    fef = [q*L/2; q*L^2/12; q*L/2; -q*L^2/12];
end
RA = 45.0 kN, RB = 150.0 kN, RC = 45.0 kN Toplam = 240.0 kN

⚠ Bu kod gerçek bir MATLAB'da çalıştırılmadı — Python'daki aynı mantıkla, MATLAB'ın 1-indeksli dizi kuralına dikkat edilerek yazıldı. Kendi MATLAB'ınızda çalıştırıp doğrulayın.

← Problem 1 Problem 3: Kafes →