结构精细仿真模拟试验
——利用SAP2000进行二维框架结构静力分析实例一、模型概况：
模型为一个二维钢筋混凝土框架结构。X方向为4跨，轴线间距为6m；
Z方向为5层，层高均为3m。材料为C30混凝土，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。梁和柱的截面均为矩形截面，梁截面尺寸为200mm×500mm，柱截面尺寸为400mm×600mm。梁上恒荷载与活荷载均为梯形荷载，恒荷载为17kN/m，活荷载为8kN/m。考虑风荷载，基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙类型：B类。用SAP2000 v14.1进行静力分析。
二、操作步骤：
1．选取计算模型量纲为kN，m，C。
2．选择“二维框架”模板，在“门式框架尺寸”对话框中输入楼层数为5，
开间数为4；楼层高度输入3，开间输入6。
3．修改约束。
用鼠标选中支座结点，通过“指定→结点→约束”修改约束，在“快速指定约束”对话框中选中固定支座图标。
4．定义材料和截面属性：“定义→截面属性→框架截面→添加新属性”。
在“框架截面属性类型”下拉菜单中选择Concrete，混凝土截面选择矩形。（1）定义材料：点击“材料→快速添加材料”，定义以下几种材料：材料类型：Concrete；规范：Chinese C30；
材料类型：Rebar；规范：Chinese HRB335；
材料类型：Rebar；规范：Chinese HPB235。
（2）定义截面类型：
框架梁截面：0.2×0.5
截面名称改为beam。在“材料”下拉菜单中选择C30，在“尺寸”对话框中修改高度（t3）为0.5，宽度（t2）为0.2。点击“配筋混凝土”按钮，在“钢筋材料”对话框中，“纵筋”默认为HRB335，“箍筋（绑扎）”改为HPB235；在“设计类型”对话框中，选择梁（仅M3设计）；在“到纵筋中心边保护层”对话框中，顶和底都默认为0.06。
框架柱截面：0.4×0.6
截面名称改为column。在“材料”下拉菜单中选择C30，在“尺寸”对话框中修改高度（t3）为0.6，宽度（t2）为0.4。点击“配筋混凝土”按钮，在“钢
筋材料”对话框中，“纵筋”默认为HRB335，“箍筋（绑扎）”改为HPB235；在“设计类型”对话框中，选择柱（P—M2—M3设计）；“配筋构造”默认为矩形；“箍筋”默认为绑扎；在“纵筋—矩形布置”对话框中，“箍筋净保护层”默认为0.04，“沿3方向单边纵筋数”默认为3，“沿2方向单边纵筋数”默认为3，“纵筋尺寸”选择25d；在“箍筋”对话框中，“箍筋尺寸”选择8d，“箍筋纵向间距”默认为0.15，“3方向箍筋数”默认为3，“2方向箍筋数”默认为3。“检查/设计”对话框默认为选中配筋用于设计。
5．指定截面。
用鼠标选中框架中的梁和柱，通过“指定→框架→框架截面”指定先前输入的梁和柱的截面，指定结果如图1所示。
图1 框架截面指定
6．定义荷载。
（1）定义荷载模式：“定义→荷载模式”，在“荷载模式”对话框中，添加以下几种荷载模式，如表1所示。
荷载模式表1
选中WIND荷载模式，点击对话框右侧的“修改侧向荷载模式”按钮，将“风荷载系数”对话框中的基本风压（kN/m^2）改为0.55，其余保持默认。
（2）荷载组合：“定义→荷载组合”，点击对话框右侧的“添加默认设计组合”按钮，在“为荷载组合选择设计类型”对话框中选中混凝土框架设计。此时，在左侧“荷载组合”对话框中显示了默认的15种荷载组合。
7．添加荷载。
（1）选择框架梁单元，通过“指定→框架荷载”，添加荷载。
假定恒荷载为梯形荷载：15kN/m，活荷载为梯形荷载：8kN/m。
风荷载为结点集中荷载，从下到上依次为：6kN，7kN，8kN，9kN，10kN。
添加恒荷载：“指定→框架荷载→分布”，在“荷载模式名称”对话框中选中DEAD，在“梯形荷载”对话框中输入荷载，如图2所示。
图2 添加恒荷载
添加活荷载：“指定→框架荷载→分布”，在“荷载模式名称”对话框中选中LIVE，在“梯形荷载”对话框中输入荷载，如图3所示。
图3 添加活荷载
添加风荷载：“指定→节点荷载→力”，在“荷载模式名称”对话框中选中WIND，在“荷载”对话框“全局X轴向力一栏”中输入荷载，如图4所示。
图4 添加风荷载
8．运行分析。
点击“分析→运行分析”，在对话框中选择要运行的荷载工况后，点击
“现在运行”。
9．查看分析结果。
点击“显示→显示变形形状”，在“工况/组合”对话框中选择不同荷载组合形式，可以看到不同荷载组合下的变形形状。
点击“显示→力/应力→节点（或框架/索/钢束）”，在“工况/组合”对话框中选择不同荷载组合形式，在“分量”对话框中选择不同内力分量，可以看到不同荷载组合下的内力图。
三、分析结果：
图5～图9为从荷载组合中选出的5种不同荷载组合下的弯矩3-3图。
SAP2000问题精华集 1、柱子的偏心在sap2000里如何输入？ ; T8 y# T 可以利用插入点命令来实现，assign>frame/cable/tendon>insert point ' F: O7 D! L/ S6 V1 _/ ~; i) c 2、 SAP2000设置的截面如果需要转个90度，在哪设置？ 选择构件，菜单－指定－框架/索/筋—局部坐标—90度，即可。 3、如何选择楼板单元类型？ ' q; X- g& U4 r4 o O6 c: z, A “壳”具有平面内以及平面外刚度，一般用于定义墙单元。“膜”仅具有平面内刚度，一般用于定义楼板单元，起传递荷载的作用。“板”仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形。对于面截面类型的选择，一定程度上要根据工程情况作出选择。 4、编辑菜单下的“分割面”和指定菜单下“面对象剖分选项”有什么区别？什么情况下要设定面对象剖分？ x/ }' X- M, f/ Y+ J# M “分割面”是把一个面对象分割为若干更小的面对象，可以再对其中某个面对象进行编辑（比如开洞、施加荷载等等）。“面对象剖分”是对面对象的有限元划分，形成有限元分析的单元和节点。对于膜属性的单元可以自动根据梁、墙位置进行剖分。对于壳和板，需要人工设定剖分。 5、从Autocad导入SAP2000注意的问题 （1）在SAP2000中输入曲线构件，可以用一段段短线组成，分的足够多，就达到曲线的效果。方法：画曲线，用内接正多边形逼近。 3 K" A* s0 E/ ~' R. G! ?& R （2）在cad中绘图时，不能把图素放在0图层。 ' r ]& I4 C2 r2 P$ L- Z: A （3）导入DXF文件，请注意用line绘制直线模拟弧线轴线，不能使用Polyline命令。 6 d; U6 Y$ f$ g% P+ Z （4）在CAD中画图应该定义一个画图的原点，这个原点要与CAD中的（0，0，0）重合，这样导入到SAP中时图形原点才会在SAP中的原点。 6、网架建模时，螺栓球的质量如何考虑？ # m1 u8 f$ c) V& a: O! w 设计网架时，螺栓球节点自重一般按照杆件重量的一定比例考虑，在SFCAD中一般考虑杆件重量的30%，MSTCAD中考虑25%，3D3S中可以调整比例。在sap中可以在定义静荷载工况时，把此部分重量考虑进去，当考虑30%杆件重量时，可以定义静荷载的自重系数设为1.30（默认为1）。 7、如何修改杆件容许长细比？
1、 选择计算量纲为KN,m,C 。 2、 点击File →New Model,出现摸板图案→点击Beam ，在数据输入编辑器中输入：跨度数=2，每 一跨长度=5→确定Restraints 没有勾选→OK 并叉掉三维显示窗口。 3、 选中右边杆件→从Edit 菜单中选Replicate 出现复制菜单窗口→单击Radial →选中Parallel to Y →在Angle 里填入90度（另一个-36.87度）→然后删掉右边单元。 4、 选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X 坐标改成-2。 二、从定义菜单Define 中完成以下工作： 1. 定义材料：Define →Material →选钢STEEL →点击Modify/Show Material 可查看有关钢的弹 性模量及泊松比，修改钢的弹性模量为7 2 2.2510/E KN M =? . 2. 定义截面。Define →Frame Sections →Add/Wide Flange 下选择 Add Rectangular →Add New Property →用默认名 在Material 域选Steel →在Dimensions 域Depth 和 Width 都改成0.3。→点OK 。 3. 定义计算荷载的工况，Define →Load Case →程序默认工况名为:DEAD ，用其默认值→OK 。 三、从赋值菜单Assign 中完成以下工作： 1、 修改约束：选中点3 →Assign →Joint →Joint Restraints 中只对Translation1打勾→OK 。 2、 选中点1 →Assign →Joint →Joint Restraints →点击绞支座→OK 。 3、 赋截面特征。选中工具栏中的all ，杆件呈虚线状态→Assign → Frame/Cable Section 指定杆件的 材料几何特性→按OK 四、从分析菜单Analyze 中完成以下工作 1、 设置结构分析类型：由Analyze →Set Analysis Options 出现图窗口选择平面结构按→OK 。 2、 运行程序：Analyze →Run Analysis →在弹出来的对话框中点MODAL →点 Run/Do Not Run Case →Run Now 。 五、显示分析结果： 工况一：运行结果如下图： 变形图 弯矩图 剪力图 工况二：需要作如下修改 1. 点击 define →Load cases 命令来显示Define Loads 对话框。在此对话框Self Weight Multiplier 输入 0→点击Modify Load 键→OK 退出。 2. 选择节点4→点击Assign →Joint Loads →Forces 出现Joint Forces 对话框，在此对话框在loads
SAP2000之Pushover分析 Pushover分析：基本概念 静力非线性分析方法（Nonlinear Static Procedure），也称Pushover 分析法，是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下，直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止。控制点一般指建筑物顶层的形心位置；目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。 Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method CSM)，基于能量原理的一些研究成果，试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达，初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。从形式上看，这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法，它的结果具有直观、信息丰富的特点。正因为如此，随着90年代以后基于位移的抗震设计(Diaplacement-Based Seismic Design,DBSD)和基于性能(功能)的抗震设计(Performance-Based Seismic Design. PBSD)等概念的提出和广为接受，使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具，得到了重视和发展。这种方法本身主要包含两方面的内容：计算结构的能力曲线(静力弹塑性分析)、计算结构的目标位移及结果的评价。第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式；第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定地震水平下的反应，目前可分为以A TC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP （Nonlinear Static Procedure，非线性静力方法)，CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正，而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整。两者在理论上是一致的。在一些文献中将第一方面的内容称为Pushover，不包括计算目标位移和结果评价的内容。本文中，将两方面的内容统称为“Pushover 分析”。基于结构行为设计使用Pushover分析包括形成结构近似需求和能力曲线并确定曲线交点。需求曲线基于反应谱曲线，能力谱基于Pushover分析。在Pushover分析中，结构在逐渐增加的荷载作用下，其抗侧能力不断变化（通常用底部剪力-顶部位移曲线来表征结构刚度与延性的变化，这条曲线我们可以看成为表征结构抗侧能力的曲线）。将需求曲线与抗侧能力曲线绘制在一张图表中，如果近似需求曲线与能力曲线的有交点，则称此交点为性能点。利用性能点能够得到结构在用需求曲线表征的地震作用下结构底部剪力和位移。通过比较结构在性能点的行为与预先定义的容许准则，判断设计目标是否满足。在结构产生侧向位移的过程中，结构构件的内力和变形可以计算出来，观察其全过程的变化，判别结构和构件的破坏状态，Pushover分析比一般线性抗震分析提供更为有用的设计信息。在大震作用下，结构处于弹塑性工作状态，目前的承载力设计方法，不能有效估计结构在大震作用下的工作性能。Pushover分析可以估计结构和构件的非线性变形，结果比承载力设计更接近实际。Pushover分析相对于非线性时程分析，可以获得较为稳定的分析结果，减少分析结果的偶然性，同时可以大大节省分析时间和工作量。
sap2000动力分析总结 1、 sap2000反应谱分析里有一个scale放大系数是怎么回事？应该怎么输入？ 答： （1）scale不仅调峰值，整个加速度时程都会乘以这个系数。 marry11 （2）新的抗震规范，规定了不同地震烈度下，多遇和罕遇地震对应的地震加速度时程曲线的最大值，如8度地区对应的设计基本地震加速度为 0.16g。 marry11 （3）scale就是个放大系数，让最后得到的数值为程序需要，比如在反应谱分析中，如果输入的地震系数，那么scale就是g（要注意单位，如果采用m，就输入9.8，如果是mm，就输入9800），如果反应谱直接输入了谱加速度，那么scale就是1。在时程分析中也同理。 Xfjiang 说明：在“定义”－“反应谱函数”中选择chinese2002添加反应谱函数时，在此界面中的“加速度”栏中的各个数值代表不同时间的地震影响系数，而地震反应谱。 （4）楼上说得对，但是输入1时也要注意单位，因为sap本身要求这个地方输的不是简单的放大系数，而是与单位有关的一个加速度，因此要注意单 位。 Ngmxf （5）我个人觉得是这样，这个系数有2个作用：一个是进行地震方向组合；还可以用来修正反应谱曲线中的数值，因为大多数人都是按照规范中的地震影响系数曲线公式去得到反应谱曲线的，这个曲线纵坐标是地震影响系数。所以可以在反应谱分析选项中用这个scale factor去调整，即把scale factor设为重力加速度，单位一定要搞清楚。 sap的原意应该是进行地震方向组合用的。如果当时在输反应谱曲线时就把纵坐标变为影响系数乘以重力加速度的话那第二个作用就不存在了。 Z625 （6）g就是那个scale，还是同意这个，Scale还是取决于单位，比如国内通常取用9.8，因为大家用的都是 m 、N、s。当用英制的时候就要注意单位的变换了，用Kip, ft, 时 scale 是32.2。用lb, in时，scale 取386。其实就是为了使用不同单位时的统一。 Zucchini963 （7）我根据例题换算过,在N.m的状况下取该9.8。 scueng 2、在sap里面如何对桁架结构进行稳定性分析，具体如何操作啊？ 答：
SAP2000入门 ●图形介面 SAP2000图形介面（GUI）用于建立模型，分析，设计及显示结构状况。 ●结构模型 以如下的内容描述结构物 ·材料性质 ·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元 ·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元 ·表示单元接合处的JOINTS ·支承JOINTS的约束（RESTRINTS）及弹簧（SPRINGS） ·荷载含自重、温度、地震及其他 ·经SAP2000分析后，亦可显示荷载导致的位移、应力及反力 图形介面提供多种有效工具去建立结构模型，甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。 ●坐标系统 所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。此为三次元，右手定则的直角坐标系。三轴为X、Y、Z。 结构模型的各成份（JOINT，FRAME单元，SHELL单元等）皆依各自的局部坐标系去定义性质，荷载及反应值。局部坐标的三轴为1，2及3。 于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。 ●主视窗 含完整的图形介面。利用Windows的操作此视窗可移动，改变尺寸，最大最小化或关闭。主标题位于主视窗的顶部，显示程序名及模型名。 ●功能列 位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。 ●主工具列 提供快速操作功能，特别是有关显示的操作，大部分功能皆可由功能列上执
行。 ●浮动工具列 提供变更模型的快速指令，所有功能皆包含于功能列上。 浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。 ●显示视窗 显示视窗显示模型的几何形状，亦可包括单元性质，荷载，分析结果。并可同时显示四个视窗。 各视窗有独自的视点，显示类型，显示选项。例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗，动能变形于第3视窗，设计应力比于第4视窗。也可以为四种不同类型的未变形模型或其他，一个平面，两向立面及一个透视。 每次仅有一显示视窗“可动作（Active）”，浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效，可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。 ●状态列 显示目前的状态讯息，可显示或改变使用单位的选择清单方块及现在游标位置，当显示变形或振态时的动能控制钮。 ●浏览选项 可于各显示视窗设定浏览选项，此将影响结构物以何种形式显示于视窗上。 此选项可由主工具列的VIEW指令执行。不同浏览选项可作用于不同显示视窗。 ●2D及3D影像 2D影像显示平行于坐标平面：X-Y，X-Z及Y-Z的单一平面。仅位于该平面的杆件才看得见,可随时变更该平面的面外(out-of-plane)坐标。 3D影像从使用者选定的有利位置显示全模型。可视的特件不限于单一平面。 视点方向由位于水平的角度及和水平面所成角度来定义。 ●透视 3D影像可显示从透视至正投影的间。通常三向度面外模型者以透视影像显示较易辩识。若于2D影像选择透视显示，影像将变成3D，直至关闭透视时才回复。 亦可设定视角，其将定义有多接近结构物，角度愈大愈接近，但显示的结构物也更扭曲。 ●移图，放大缩小，及最大最小范围 可放大(zoom-in)影像检视更细节的处，或缩小(zoom-out)影像显示更多的结构物。 放大缩小可依内定的增量，也可利用鼠标的拖曳选定结构物的局部加以放大。移图允许于显示视窗内，以按着鼠标左键移动作结构物的动态性移动。 可设定X，Y，Z的最大最小坐标。指定显示于视窗的结构物范围，移图，放大缩小仅对此范围的结构物有效。 ●单元显示选项 可设定不同的选项，此将影声出现于显示视窗的结点与单元。此选项仅对未变形的模型有效。针对不同的构才类型有不同的选项。 选项包括是否要显现特定的单元类型及要显现单元的何种特性，如单元编号，性质编号，断面尺寸及局部坐标轴。 重要的选项的一为退缩单元影像(Shrunken-element view)，此选项令单元从结点上退缩，可清楚了解单元的连接模型。
题目一：不同荷载的作用及工况的考虑。
一、建立模型： 1、 选择计算量纲为KN,m,C 。 2、 点击File →New Model,出现摸板图案→点击Beam ，在数据输入编辑器中输入：跨度数=2，每 一跨长度=5→确定Restraints 没有勾选→OK 并叉掉三维显示窗口。 3、 选中右边杆件→从Edit 菜单中选Replicate 出现复制菜单窗口→单击Radial →选中Parallel to Y →在Angle 里填入90度（另一个-36.87度）→然后删掉右边单元。 4、 选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X 坐标改成-2。 二、从定义菜单Define 中完成以下工作： 1. 定义材料：Define →Material →选钢STEEL →点击Modify/Show Material 可查看有关钢的弹 性模量及泊松比，修改钢的弹性模量为7 2 2.2510/E KN M =? . 2. 定义截面。Define →Frame Sections →Add/Wide Flange 下选择 Add Rectangular →Add New Property →用默认名 在Material 域选Steel →在Dimensions 域Depth 和 Width 都改成0.3。→点OK 。 3. 定义计算荷载的工况，Define →Load Case →程序默认工况名为:DEAD ，用其默认值→OK 。 三、从赋值菜单Assign 中完成以下工作： 1、 修改约束：选中点3 →Assign →Joint →Joint Restraints 中只对Translation1打勾→OK 。 2、 选中点1 →Assign →Joint →Joint Restraints →点击绞支座→OK 。 3、 赋截面特征。选中工具栏中的all ，杆件呈虚线状态→Assign → Frame/Cable Section 指定杆件的 材料几何特性→按OK 四、从分析菜单Analyze 中完成以下工作 1、 设置结构分析类型：由Analyze →Set Analysis Options 出现图窗口选择平面结构按→OK 。 2、 运行程序：Analyze →Run Analysis →在弹出来的对话框中点MODAL →点 Run/Do Not Run Case →Run Now 。 五、显示分析结果： 工况一：运行结果如下图： 变形图 弯矩图 剪力图 工况二：需要作如下修改 1. 点击 define →Load cases 命令来显示Define Loads 对话框。在此对话框内Self Weight Multiplier 内输入 0→点击Modify Load 键→OK 退出。
文章由情难枕精心整理，希望对大家的学习和工作带来帮助 整理人： 情难枕 整理时间： 2011-4-10 SAP2000? 空间结构 线性和非线性 静力和动力 分析设计软件 系统 使用教程 Computers and Structures, Inc. Berkeley, California, USA 北京金土木软件技术有限公司 北京车公庄大街 19 号 中国建筑标准设计研究院 100044 Version 9 2004-11
版权 计算机程序SAP2000 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。全球范围的所有权属于Computers and Structures，Inc.（SAP2000 中文版版权同属于北京金土木软件技术有限公司）。如果没有Computers and Structures, Inc. 的预先书面许可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。 更多信息和此文档的副本可从以下获得： 北京金土木软件技术有限公司北京车公庄 大街19号中国建筑标准设计研究院100044 电话：86-10-8838 3866 传真：86-10-8838 1056 电子邮件： cks@https://www.doczj.com/doc/8911600599.html, 网址： https://www.doczj.com/doc/8911600599.html, Computers and Structures, Inc. 1995 University Avenue Berkeley, California 94704 电话：(510) 845-2177 传真：(510) 845-4096 电子邮件：info@https://www.doczj.com/doc/8911600599.html, （对于一般问题）电子邮件：support@https://www.doczj.com/doc/8911600599.html, （对于技术支持问题）网址：https://www.doczj.com/doc/8911600599.html, ? Copyright Computers and Structures, Inc., 1978-2004. The CSI Logo is a registered trademark of Computers and Structures, Inc. SAP2000 is a registered trademark of Computers and Structures, Inc. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation. Adobe and Acrobat are registered trademarks of Adobe Systems Incorporated. 2
1，荷载工况(load case):是对各种荷载类型的定义（define），然后通过指定(assign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如：温度)。这仅仅是建立了作用，荷载工况本身不在结构上产生响应。 2，分析工况（analysis case）:是定义荷载作用方式（静力或动力）、结构的响应方式（线性或非线性）、分析方法（模态分析法或直接积分法）。分析工况中包含荷载工况，分析工况可以对应一个荷载工况，也，可以是荷载的组合（多点风荷载、多维地震动）。运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。 3，定义组合(define combination ):是将分析工况的计算结果进行组合（计算机运行减少人工进行计算的工作量），常用的组合形式是线性（linear）叠加或者包络(envelope)。 1.时程分析时用EI波，原始记录的波一般是以重力加速度g为单位，它的峰值为0.341g,也就是0.341*9.8m/s 2.而你sap的单位用的是N/mm/s,也就是你的单位与原始波的单位相差1000*9.8个单位，那么你的系数要输入9800。如果你sap的单位为N/m/s，那么你的系数取9.8即可。 2.规程中的8度罕遇要求是400g，这个g是单位gal的缩写字母，它的单位是cm/s2。实际上就是0.4个重力加速度。即400gal＝0.4g，考虑第1点，那么你的系数应该取1000*9.8*（0.4/0.341）＝11495.6。 3.定义时程函数时，单位无所谓，只要你的系数对应好就可以。 注：sap输入的地震函数本身是没有单位的，它的单位随着你sap的右下角的单位走的。所以才需要将这个单位和原始波单位对应。 1，将索得抗弯刚度设为极小值。 2，需作索的非线性分析，在作索得非线性分析需要打开大变形得选项。 3，加载需要分步加载，先加载预应力，再加载其它荷载。 4，在v9版本里面，可以直接用应变来直接模拟预应力，不用降温也可以。 算出来得结果跟手算得结果基本是一致得，所以用sap2000来分析索是完全实用得，也是准确的。 扭转与振型耦联基本概念解释 看来大家误解了结构扭转和振型耦联的意思，结构扭转是结构的固有属性，如果是三维结构分析软件，都会考虑扭转效应的，如Rz，完全对称规则的结构（即质心和刚心重合，也有扭转振型，只不过振型是完全解耦的），如果作用的荷载不通过质心，一样可以造成结构扭转效应。 CQC方法的真实含义并非是“考虑扭转效应”，确切的说法是“考虑振型间的耦联”，咱们规范的用语容易使人误解为CQC是考虑扭转，SRSS是不考虑扭转，这是不对的（至少是不确切）。 所以，只要是真正的三维软件（比如框架单元每节点有六个自由度，三平动，三转动），结构的真实效应都可以体现，扭转亦不例外。故，你的问题并成其为问题。 位移型多点输入
SAP2000建模与分析（一） 中南大学铁道学院cscsu2010 2012-7-3 qq：1799200026 SAP2000包含pkpm，pkpm是SAP2000的一个“子集”，SAP2000比pkpm更智能，能自定义，pkpm更像一个“傻瓜相机”。 Pkpm建模分析过程： 轴线输入---楼层定义（墙、柱、梁、板）---荷载输入（板荷载、线荷载、节点荷载）----设计信息、楼层组装-----satwe参数设置-----特殊构件补充定义----内力计算-----结果查看-----施工图 SAP2000： 一：轴线输入：方法如下：a：文件---新模型；b：单击右键---编辑轴网数据；c：定义---坐标系统/轴网。 注： 1.在sap2000中，第一次建立的坐标系称为整体坐标系（方法a），随后建立的坐标系称为附加坐标系，可以通过局部坐标系圆点确定与整体坐标系的关系（方法b、c）： 2.有时候，可利用参考线，在平面任意位置进行定位，来辅助绘制特殊位置的杆件，参考线在立面中表示一条直线，在平面中表示一个点，要输入与已知点的相对坐标。具体操作：单击右键---选择“参考线”。 3.pkpm是先建立一个标准层，再用新建标准层的方式完成真个结构的建模，而SAP2000是一次性建好三维图（整体坐标+局部坐标）。
4. CSYS1为一般轴网，Global为整体坐标系。 Global的方向：假定Z为竖直方向，+Z向上；自重荷载总是向下，即-Z方向。X-Y平面是水平面，水平主方向为+X。水平面内的角度从X轴正半轴度量。从+Z向下看X-Y平面，逆时针角度为正。 CSYS1方向：由1（red）、2（white）、3（cyan青蓝色）三个轴组成的正交坐标系统。 局部坐标系的作用：1、建立单元刚度方程；2、定义单元的材料特性和截面几何特性； 3、输入单元荷载； 4、程序输出结构弯矩、剪力和轴力等内力；5：释放杆端内力；6：施加支座约束。 在结果输出中：M22指绕2-2轴的弯矩, M33指绕3-3轴的弯矩. 扭矩为绕1-1轴的弯矩。 1，2，3方向与与整体的X，Y，Z方向的关系：（A）框架单元：1轴沿杆方向，2、3轴在垂直于杆轴平面内，2轴一般为+Z方向，除非杆件竖直（2轴沿+X方向）。 （B）壳单元：3轴为壳单元平面的法向，2轴一般为+Z方向，1轴水平，除非单元水平（2轴沿+Y方向）。 （C）节点与自由度：局部坐标轴用于定义节点自由度、约束、特性、节点荷载和表达输出，1、2、3轴默认与X、Y、Z轴相同。 （D）刚片约束：3轴为平面法向轴，1、2轴程序自动任意在平面内选择，因为平面轴的实际方向并不重要，只有法向方向影响约束方程。 二：楼层定义： 2.1：材料及材料属性定义： 定义---添加新材料： 注：1.材料：steel 钢铁alum 明矾other 其他rebar 钢筋conc 混凝土； 2. 各向同性材料包括：密度、重度、弹性模量、泊松比、膨胀系数；剪切模量由弹性
sap2000对混凝土楼板的处理 建筑结构中，楼板通常用膜单元来模拟，因为膜单元具有平面内的刚度。板单元力学行为与膜单元相反，只具有平面外的刚度，通常用来模拟地基梁。壳单元的力学行为膜单元与板单元之和在建筑结构分析中，对于一般平面布置规则、楼板没有过大面积开洞的结构体系中，混凝土规范允许假定结构平面内的刚度无限大，即采用刚性隔板假定。sap楼板在默认的情况下为弹性楼板，可以通过DIAPHRAGM来实现结构平面内无限刚性的假定。该约束用于：1、模拟建筑结构 混凝土楼板或者混凝土填充板，这种板拥有很大的平面内刚度。2、模拟桥梁上部结构的隔板，这些楼板一般具有很大的平面内的刚度。此外，要注意隔板约束的节点必须在一个平面内，否则，该约束将会有效地束缚节点面外弯曲，会使结构变刚，与实际不符。 sap2000入门栏2005年精华贴整理 作者：tumugg 提交日期：2006-7-3 10:52:00 1、局部坐标系 在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial 1、 axial 2、axial 3？ 答： （a）红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。king.zk （b）局部坐标系的规定如下： 1轴为轴向，从i点到j点。当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系X轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。 lijianning 2、SAP2000软件在建立模型时，无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小，软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量，而在实际工程中是要考虑这些的，涉及到截面剪力强度大小计算等问题。想问的是，现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估，这些结果可靠吗？不知SAP新版本会不会解决这个问题？2005-04-19 答：在实际设计的时候，sap会给出所需要的剪切钢筋面积，这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。至于做抗震评估，如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话，那么也许可以这么做：混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线，让它来考虑箍筋的作用，这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。ocean2000 3、SAP2000截面设置的梁配筋问题 各位大侠：小弟初涉sap，有几个比较初级的问题： （1）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只对纵筋的截面进行定义，而在实际的结构设计中，还存在箍筋配筋的问题。 （2）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只给了一个截面进行定义，而在实际的结构设计中，梁两端和中间段的配筋有时是不一样的，还有柱也存在这样的问题，大家如何处理的？ （3）在进行pushover推覆分析中，要设置塑性铰特性，sap2000给出了默
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SAP2000学习提纲 一、SAP2000简介 SAP2000是基于有限元法的结构分析软件，在SAP2000三维图形环境中提供了多种建模、分析和设计选项，且完全在一个集成的图形界面内实现。建模简单、形象，建立结构几何模型的同时也建立了结构的有限元模型。 二、有限元分析方法 通俗地说，有限元法就是一种计算机模拟技术。有限元法最初的思想是把一个大的结构划分为有限个称为单元的小区域，在每一个小区域里，假定结构的变形和应力都是简单的，小区域内的变形和应力都容易通过计算机求解出来，进而可以获得整个结构的变形和应力。有限元法中的相邻的小区域通过边界上的结点联接起来，可以用一个简单的插值函数描述每个小区域内的变形和应力，求解过程只需要计算出结点处的应力或者变形，非结点处的应力或者变形是通过函数插值获得的，换句话说，有限元法并不求解区域内任意一点的变形或者应力。 三、SAP2000建模的基本步骤 1、SAP2000坐标系 SAP2000坐标系为右手坐标系。整体坐标记为x，y，z三个方向轴是互相垂直的并且满足右手准则。SAP2000总是假设z轴是垂直轴，自重总是沿-z方向作用。SAP2000以1，2，3轴表示单元局部坐标系。 整体坐标系的作用： 1）节点坐标的确定； 2）节点约束信息； 3）节点荷载； 4）整体方程组的建立； 5）节点位移输出。 局部坐标系的作用： 1）单元刚度方程的建立； 2）单元材料特性和截面几何特性； 3）单元荷载的输入； 4）结构的内力输出。
2、模型对象尽量与实际构件一致，尽量按照实际情况输入。 模型初始化(设置单位制) 模板建模 设置轴网dxf文件导入 定义材料 定义截面 绘制模型 施加支座约束 定义荷载工况 定义组合 运行结构分析 分析结果输出 3、建模之前首先选定单位制。 4、简单模型尽量由SAP2000直接建模，由dxf文件导入模型时应使dxf文件中的图形位于坐标原点，且使图形坐标轴与SAP2000整体坐标系一致。 5、钢材的材料属性需要修改弹性模量和屈服强度，注意钢通属于冷弯型钢设计强度为205 N/mm2，屈服强度适当减小。
钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？ 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？ 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。
图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？ 杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时，用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型，其计算与构造的要求是不同的。 柱：设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算，其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算，按柱构件验算长细比要求，其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁：分为两种情况，一为梁按纯弯构件设计（默认情况），一为梁按压弯构件设计（通过设计首选项或覆盖项进行设置，如图7）。 梁按纯弯构件考虑：设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算，其余构造措施同相关规范对梁的要求。
sap2000入门栏2005年精华贴整理(zz) 2011-07-24 11:33:35| 分类：application of f | 标签：sap2000 |字号大中小订阅 1、局部坐标系 在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial 1、axial 2、axial 3？ 答： （a）红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。king.zk （b）局部坐标系的规定如下：1轴为轴向，从i点到j点。当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系X轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。lijianning 2、SAP2000软件在建立模型时，无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小，软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量，而在实际工程中是要考虑这些的，涉及到截面剪力强度大小计算等问题。想问的是，现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估，这些结果可靠吗？不知SAP新版本会不会解决这个问题？2005-04-19 答：在实际设计的时候，sap会给出所需要的剪切钢筋面积，这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。至于做抗震评估，如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话，那么也许可以这么做：混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线，让它来考虑箍筋的作用，这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。ocean2000 3、SAP2000截面设置的梁配筋问题 各位大侠：小弟初涉sap，有几个比较初级的问题： （1）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只对纵筋的截面进行定义，而在实际的结构设计中，还存在箍筋配筋的问题。 （2）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只给了一个截面进行定义，而在实际的结构设计中，梁两端和中间段的配筋有时是不一样的，还有柱也存在这样的问题，大家如何处理的？（3）在进行pushover推覆分析中，要设置塑性铰特性，sap2000给出了默认值，而实际的铰特性小弟认为应该对杆件进行试验，或者用专门的软件来计算，不知大家如何处理？如果用软件来计算，望能告知或者提供上来，不胜感激！ （4）sap2000中进行动力时程分析用到的地震波，其文件格式是什么？地震波的时间间隔是多少？还是完全按照自己处理的地震波的时间间隔来定？ 答： （1）、sap2000在采用混凝土设计的时候会计算判断出所需要的纵筋和箍筋的面积，以结果的形式体现出来，定义截面的时候只是一个初始设置。 （2）、定义截面钢筋面积，是从杆系结构模拟的角度出发的，因此钢筋面积定义在两边和中间并没有什么差别，倒是箍筋的问题很难受，因为箍筋对延性的影响还是很大的，没有考虑箍筋的作用也算是一种保守的做法吧。 （3）、关于塑性铰参数的问题，可以自定义，这个参数可以计算的软件也很多，应该能计算截面M-转角，或者M-曲率的就可以，这两个可以根据塑性铰长度进行转化，自己编写程序也可以啊，采用条带法，可以参考一些钢筋混凝土非线性分析的资料。 （4）、地震波文件采用txt就可以，时间可以自己设置。 4、如何输入fy（屈服强度），fu（抗拉强度）？？ 答：输入标准值, 而不是设计值cmliu 5、SAP20009.04版本中的“Pattern Live Load Factor”的含义？2005-01-06 答：样式活荷载折减系数。 这个系数主要是用于连续梁端部悬挑出部分的，因为这部分的荷载对其它跨中弯矩是有利
SAP2000总结 (2012-07-28 17:34:56) 转载▼ 标签： 杂谈 在家一边做论文，一边把SAP2000建模和分析过程整理了下 1.轴网： a：文件---新模型---轴网。笛卡尔坐标可以定义立方体矩形，柱面坐标可以定义立方体弧形。添加局部坐标系：单击鼠标右键---编辑轴网数据---添加新系统（原点位置：0、0、0；在快速绘制，第一个网格位置中可以输入局部坐标相对于总坐标的位置；不可以在一个视窗中同时显示整体坐标、局部坐标，可以通过屏幕右下方的选择区切换。 b:文件---导入：CAD文件、EXCEL等。 注：cad中定义不能使用0图层定义新的图层；在导入时，cad的铅垂方向和世界坐标wcs 中X、Y、Z、轴的哪一个轴对应，相应的选择对应的轴（全局上方向），也可以在cad中进行旋转操作，也可以通过施加重力方向的荷载校核；结构导入模型时偏离整体坐标原点太远，可以在cad中将模型移到通用坐标系WCS原点，或在sap2000中进行模型整体移动；cad中采用的是浮动坐标，导入sap2000后会出现极少的位差，可在“交互数据编辑功能”里修改；cad中的曲线杆件不能导入sap2000中，可以利用cad的二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段；由cad导入的线段必须为直线，不能为多段线。 c:程序自带的已定义属性的三维“框架”。 1.1：修改轴网： 转化为一般轴线：即可完成对整体坐标与局部坐标中轴线的编辑、修改。 编辑数据---修改显示系统----粘合到轴网线：某楼层层高不一样时，可在-修改显示系统修改z轴坐标，构件会随着轴网一起移动。. 2．定义材料： 定义---材料（有快速添加材料和添加新材料）。快速添加材料是程序已经定义好了的，可以定义钢和混凝土，当“快速添加材料”中没有要定义的材料时，则需要自己手动在“添加新材料”中定义。 3.定义截面: 框架单元：用来模拟梁、柱、斜撑、桁架、网架等。 面截面：Shell（壳）、plane（平面）、Asolid（轴对称实体） Shell: 膜（仅具有平面内刚度，一般用于定义楼板单元，起传递荷载的作用）； 壳（具有平面内以及平面外刚度，一般用于定义墙单元,当h/L<1/10时为薄壳，忽略剪切变形） 板(仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形，一般用来模拟薄梁或地基梁) 4:绘制模型： 一般是定义好某种截面后再绘制该截面。 绘图---绘制框架/索/刚束、快速绘制框架/索/刚束、快速绘制支撑、快速绘制次梁、绘制矩形面单元、快速绘制面单元… 或者点击sap2000左边的快捷键