問題描述：
在 SAP2000
中選用高級求解器時，用戶可以輸出包含結(jié)構(gòu)整體的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的文本文件。請問，該文本文件的格式是怎樣的？如何用 MATLAB 將其還原為矩陣形式呢？
解答：
采用高級求解器輸出結(jié)構(gòu)整體的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，該功能僅支持單一的線性靜力工況、模態(tài)工況或屈曲工況。如需輸出非線性工況的剛度和質(zhì)量矩陣，用戶可以通過“定義繼承非線性工況剛度的線性靜力工況”的方法來實現(xiàn)。
剛度矩陣和質(zhì)量矩陣以文本文件的形式輸出，用戶可以在記事本、寫字板或其它文本編輯器中打開并查看。SAP2000 共輸出五個與當(dāng)前模型文件同名的文本文件，但文件后綴名各不相同。各個文件包含的具體內(nèi)容如下所述：
第一，TXA
文件包含節(jié)點數(shù)量和方程數(shù)量。其中，節(jié)點包括常規(guī)節(jié)點和節(jié)點約束的內(nèi)部主節(jié)點，方程包括激活方程和約束方程。同時，該文件也包含針對其它四個文件的格式和內(nèi)容的描述性信息。注意，每個節(jié)點的每一個自由度（U1，U2，U3，R1，R2，R3）都對應(yīng)一個方程編號，詳見 TXE 文件。該方程編號的具體含義如下：
＞ 0 ：激活自由度，范圍 1～N（激活方程的數(shù)量）。
＝ 0 ：空自由度或支座限制的自由度
＜ 0 ：約束自由度，范圍 -1～-Nc（約束方程的數(shù)量）。
第二，TXE
文件包含每個節(jié)點的每一個自由度對應(yīng)的方程編號。如上所述，激活自由度的方程編號為正值，代表剛度和質(zhì)量矩陣的組成部分；約束自由度的方程編號為負(fù)值，代表其值為激活自由度的線性組合；空自由度或支座限制的自由度的方程編號為零。
第三，TXC
文件包含每一個約束方程的各個組成部分，即：激活自由度的方程編號及其系數(shù)。注意，只有用戶在當(dāng)前模型中已指定節(jié)點約束，SAP2000 才會輸出該文件。
第四，TXK
文件包含對稱剛度矩陣的下三角矩陣
第五，TXM
文件包含對稱質(zhì)量矩陣的下三角矩陣
最后需要強調(diào)的是，上述除 TXA 文件之外的其余四個文件的第一行均為以“Note：”開頭的標(biāo)題行，用于表明后續(xù)每行數(shù)據(jù)的具體含義。同時，文件中的全部數(shù)據(jù)行均采用 TAB 間隔，以便在文本編輯器中打開或?qū)?/span> Excel 表格。
TXK 文件中的剛度矩陣數(shù)據(jù)和 TXM 文件中的質(zhì)量矩陣數(shù)據(jù)均為對稱矩陣的下三角部分，第一列為行標(biāo)號，第二列為列標(biāo)號，第三列為剛度系數(shù)或集中質(zhì)量。 如果用戶試圖借助 MATLAB 還原完整的剛度矩陣或質(zhì)量矩陣，可以嘗試定義 N x N
的矩陣，然后根據(jù)剛度系數(shù)或集中質(zhì)量的行號和列號“對號入座”，最后根據(jù)對稱性定義上三角矩陣。