这是一个用于绘制结构力学图表的程序，可以根据用户输入的参数自动计算并绘制梁结构的内力图（弯矩图、剪力图和轴力图）。
- 简支梁：两端铰接支撑的梁
- 悬挑梁：一端固定，另一端自由的梁
- 连续梁：多跨连续的结构梁
- 设置节点约束类型（铰接、刚接）
- 设置节点荷载（集中力、集中力矩）
- 设置荷载位置
- 设置梁的长度和跨数
- 自动计算并绘制内力图
- 弯矩图（M图）：显示梁各截面的弯矩值
- 剪力图（V图）：显示梁各截面的剪力值
- 轴力图（N图）：显示梁各截面的轴力值
- Python 3.7 或更高版本
- 安装依赖包：
pip install -r requirements.txt- 运行程序：
方式1：GUI界面（推荐）
python gui_main.py方式2：命令行界面
python main.py-
启动GUI程序：
python gui_main.py
-
创建梁结构：
- 选择梁类型（简支梁、悬挑梁、连续梁）
- 输入梁的长度（米）
- 输入跨数（连续梁使用）
- 点击"创建梁"按钮
-
设置支撑（可选）：
- 输入支撑位置（米）
- 选择支撑类型（铰接或固定）
- 点击"添加支撑"按钮
- 可以在支撑列表中删除不需要的支撑
-
添加荷载：
- 选择荷载类型（集中力或集中力矩）
- 输入荷载大小（kN 或 kN·m）
- 输入荷载位置（米）
- 点击"添加荷载"按钮
- 可以添加多个荷载
-
计算并绘制：
- 点击"计算并绘制"按钮
- 程序将自动计算并显示弯矩图、剪力图和轴力图
- 查看支座反力结果
-
语言切换：
- 在界面顶部选择语言（中文/英文）
- 界面和图表标签将自动切换
- 启动程序后，选择梁的类型（简支梁、悬挑梁、连续梁）
- 输入梁的基本参数：
- 梁的长度（米）
- 跨数（对于连续梁）
- 设置节点约束：
- 选择每个节点的约束类型（铰接或刚接）
- 添加荷载：
- 选择荷载类型（集中力、集中力矩）
- 输入荷载大小（kN 或 kN·m）
- 设置荷载位置（距离左端的距离，米）
- 程序将自动计算并显示内力图
- 简支梁：两端铰接，中间可设置荷载
- 悬挑梁：左端固定，右端自由，可设置荷载
- 连续梁：多跨连续，每跨可独立设置约束和荷载
- 铰接：允许转动，限制平动
- 刚接：限制转动和平动（固定端）
- 集中力（F）：单位：kN，向下为正
- 集中力矩（M）：单位：kN·m，顺时针为正
- 核心库：使用
anaStruct库进行2D结构分析 anaStruct是一个专业的结构分析库，使用有限元方法进行结构计算- 支持静力分析、内力计算和可视化
内力图生成器/
├── gui_main.py # GUI主程序（推荐使用）
├── main.py # 命令行主程序
├── beam_anastruct.py # 基于anaStruct的计算和绘图模块
├── beam_calculator.py # 原始计算模块（保留兼容）
├── beam_plotter.py # 原始绘图模块（保留兼容）
├── example.py # 快速示例脚本
├── requirements.txt # 依赖包列表
└── README.md # 项目说明文档
- 图形化操作：直观的界面，无需编程
- 实时预览：添加支撑和荷载后立即显示
- 多语言支持：支持中文和英文界面切换
- 图表显示：自动绘制弯矩图、剪力图、轴力图
- 结果查看：显示支座反力等计算结果
- 无网格显示：图表清晰，无网格干扰
运行GUI程序：
python gui_main.py然后按照界面提示：
- 选择梁类型（简支梁/悬挑梁/连续梁）
- 输入梁的长度和跨数
- 点击"创建梁"
- 添加支撑和荷载
- 点击"计算并绘制"查看结果
from beam_anastruct import BeamAnastruct
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建分析器（支持中英文）
analyzer = BeamAnastruct(language='zh') # 或 'en' 英文
# 创建简支梁，长度6米
analyzer.create_beam('simply_supported', length=6.0)
# 添加荷载：中间位置受10kN向下集中力
analyzer.add_load('force', 10.0, 3.0)
# 求解
analyzer.solve()
# 绘制所有内力图（无网格）
fig, axes = analyzer.plot_all()
plt.show()
# 或单独绘制
analyzer.plot_moment()
plt.show()python main.py然后按照提示输入参数。
python example.py这将运行预设的示例，展示不同梁类型和荷载情况下的内力图。
- 目前版本仅支持平面梁结构，不支持空间结构
- 荷载方向约定：向下为正，向上为负
- 弯矩方向约定：下侧受拉为正
- 计算结果仅供参考，实际工程应用请咨询专业结构工程师
- 支持分布荷载（均布荷载、三角形荷载等）
- 支持更多梁类型（框架梁、组合梁等）
- 添加材料属性设置（弹性模量、截面特性）
- 支持导出计算结果和图表
- 添加交互式图形界面（GUI）
- 支持保存和加载结构模型
- 简单易用：采用命令行交互界面，用户无需编程即可使用
- 功能完整：支持常见的梁类型和荷载类型
- 可视化清晰：自动标注关键值，图形美观易读
- 代码结构清晰：采用模块化设计，易于扩展和维护
- 连续梁计算简化：当前版本的连续梁计算使用了简化方法，对于复杂连续梁可能不够精确
- 仅支持集中荷载：暂不支持分布荷载（均布荷载、三角形荷载等）
- 无材料属性：未考虑材料的弹性模量和截面特性，无法计算变形
- 无交互式GUI：当前为命令行界面，用户体验可以进一步优化
-
算法优化：
- 实现完整的矩阵位移法用于连续梁计算
- 添加力法求解超静定结构
- 支持更复杂的边界条件
-
功能扩展：
- 添加分布荷载支持
- 实现变形计算和绘制
- 添加截面设计功能
-
用户体验：
- 开发图形化界面（GUI）
- 支持拖拽式建模
- 添加结果导出功能（Excel、PDF等）
-
工程应用：
- 添加材料库和截面库
- 实现规范校核功能
- 支持组合荷载工况
- 重大更新：集成anaStruct库进行结构分析
- 新增GUI界面：图形化操作界面，支持拖拽式操作
- 多语言支持：界面和图表支持中英文切换
- 优化绘图：移除网格，图表更清晰
- 使用专业的有限元方法进行结构计算
- 改进支座反力计算和显示
- 初始版本发布
- 支持简支梁、悬挑梁、连续梁的基本计算
- 支持集中力和集中力矩荷载
- 实现弯矩图、剪力图、轴力图的绘制
- 提供交互式命令行界面和编程接口
- 自动标注关键值和梁的示意图