YJK-SAP2000接口说明文档

YJK-SAP2000接口说明文档
SAP2000是一款集成化的通用分析和设计软件，它可以对民用建筑、桥梁、工业建筑等不同类型的结构体系进行分析和设计，在工业建筑、复杂空间结构中应用广泛。

YJK是一款针对多、高层建筑结构的三维有限元分析与设计软件，适用于各种规则或者复杂的多、高层钢筋混凝土框架、框剪、剪力墙、筒体结构及钢-混凝土混合结构和高层钢结构等。

同时，软件还提供了针对筒仓、水池等特种结构的分析。

便捷的建模方式和快速的计算效率使越来越多的结构工程师选择YJK进行结构模型的建模和分析，为了方便工程师进行YJK和SAP2000的结果校核，盈建科软件有限责任公司推出了YJK和SAP2000的双向接口，实现了YJK模型与SAP2000模型的互导。

省去了结构工程师重复建模的时间，打通了结构数据在不同软件之间的流通链条。

YJK->SAP2000
一、转换操作
YJK-SAP2000转换接口主要分为两个部分：一、在YJK中生成SAP2000的模型文本文件（*.s2k），二、将生成的模型文本文件导入到SAP2000当中。

1、生成S2K文件
图1-1 生成s2k文件
①点击YJK软件主界面的“SAP2000”接口按钮。

②在弹出的SAP2000接口对话框中选择YJK--->SAP选项，点击确认。

③在文件选择对话框中选择需要转换的*.yjk文件。

④选中YJK模型文件后，软件将会自动生成计算模型数据，数据生成后弹出YJK-SAP2000
接口程序对话框，用户需要在对话框中设置模型转换的参数。

设置完点击确定开始
转换。

模型生成完成后会弹出“生成SAP2000数据成功”提示框。

⑤点击接口界面左下角的“打开*.s2k文件”定位转换成功的SAP2000模型文件（*.s2k）。

2、导入S2K文件
图1-2 导入s2k文件
①在SAP2000软件中依次点击“文件”--->“导入”--->“SAP2000 .s2k文本文件”。

②在弹出的“导入表数据库”对话框中选择“新模型”点击确定。

③选中YJK生成*.s2k文件，点击确定进行转换。

④导入完成后会弹出“进入数据库导入记录对话框”，在此对话框下可以监视导入模
型中是否存在错误信息。

二、对话框参数
模型转换对话框分为转换参数、参数说明、计算参数三个部分。

转换参数部分主要控制模型类型信息的处理方式。

参数说明部分是对转换参数信息的解释，用户鼠标悬停在转换参数的条目上，参数说明的文本框会自动显示此参数的参数意义和设置要点。

计算参数部分是从YJK中读取或者YJK默认的模型计算参数信息，用户可以通过接口参数界面方便的对常用的计算参数信息进行修改，避免了反复进入YJK软件进行计算参数的设置。

图2-1 对话框参数
1、转换参数
●模型类型
模型类型参数分为基本模型、连梁刚度折减模型、强制刚性楼板模型三类。

基本模型是所有模型的基础，它包括了所有的节点、单元、荷载、约束等元素信息，此模型中的连梁刚度不进行折减。

基本模型主要应用于静力荷载工况分析。

接口程序生成的基本模型文件名为“工程名-JB.s2k”。

连梁刚度折减模型是对墙中连梁部分的刚度进行折减后的模型，此模型主要用于地震周期、反应谱工况，默认包含恒、活、风、温度工况。

接口程序生成的连梁刚度折减模型文件名称为“工程名-ZJ.s2k”。

强制刚性楼板模型是在连梁刚度折减模型的基础上通过建立整楼的节点刚性约束关系得到的。

每一个单层会形成一个唯一的刚性楼板约束关系。

此模型主要用于位移比、周期比、层刚度等整体指标的计算分析。

接口程序生成的强制刚性楼板模型文件的文件名称为“工程名-QG.s2k”。

图2-2 模型类型
●质量源
质量源参数分为来自附加质量和来自荷载两类。

选择来自附加质量，模型中所有材质的重度和密度将被置0，构件本身将不产生质量。

转入的荷载信息包括附加荷载和构件自重荷载。

荷载对建筑物的质量也不产生影响，所有的质量均来自于YJK计算后得出的节点质量。

SAP2000中的质量源将被设置为来自对象和附加质量。

此模式下SAP2000计算后的质量总值和质量分布方式将和YJK完全相同。

选择来自荷载，模型中所有材质的重度和密度将被置为其实际的属性值。

转入的荷载信息只有附加荷载。

荷载对建筑物的质量产生影响，荷载质量乘数为1.0DL+0.5LL。

结构的质量总值和分布方式将由SAP2000程序根据荷载和构件属性自行计算。

此模式下SAP2000中的质量源将被设置为来自荷载。

图2-3 质量源
楼板表现
楼板表现参数分为YJK网格划分、多节点围区和三四节点化三类。

选择YJK网格划分，弹性板和弹性模将按照YJK的楼板网格划分单元生成SAP2000中的楼板单元，且划分后的板元在SAP2000中不赋网格划分尺寸。

刚性板依然按照实际的节点围区生成，且在SAP2000中也不赋网格划分尺寸。

选择多节点围区，YJK中的楼板均按照周边围区节点转入到SAP2000中。

转入后板单元计算的网格划分尺寸值受对话框参数中的网格划分尺寸控制。

选择三四节点化，转入的楼板将按照周边节点自动划分成为三节点和四节点的板。

转入后板单元计算的网格划分尺寸值受对话框参数中的网格划分尺寸控制。

PS：如果选择非YJK网格划分，在转换弧形楼板的时候将直线拉伸，弧形部分不进行转换，需要用户手动修改下。

图2-4 楼板表现
●墙体表现
墙体表现参数分为YJK网格划分和墙梁墙柱两个部分。

选择YJK网格划分，转入SAP2000的墙体将按照YJK的网格划分结果以厚壳单元转入。

选择墙柱墙梁，YJK中的开洞墙将被剖分成为SAP2000中的墙柱和墙梁进行转换，未开洞墙则通过建立一个墙柱单元进行转换，转换类型均为厚壳。

图2-5 墙体表现
●弧形构件
由于SAP2000不支持弧形墙建模，弧形墙一般按多段直线墙等效模拟，如果用户选择墙梁墙柱的模式进行墙体转换，程序会将弧形墙自动转换成若干直线墙段。

如果墙体表现选择墙梁墙柱，则弧形构件对话框就会变为可编辑状态，此对话框主要控制弧形墙等效成直墙段的墙段长度。

弧形墙的主要转换规则为：
①在弧形墙圆心建立一个划分栅格，划分栅格第一条线与水平方向夹角为0，划分栅格的数目确定方法
a）如果弧形墙半径小于5米，划分栅格数为固定24格；
b）其它情形，划分栅格数等于2π/α，α为弧墙直线段等效长度的墙对应的圆心角，两者相除后取整即为转换后的栅格数。

②剖分后的等效直墙基本都能落在全局的折线段上，以保证墙的上下对位；
③如果墙长短于100mm则不单独剖分，与相邻墙归并为一段。

图2-6 弧形构件
●工况
工况参数分为地震和静力两个部分。

选择地震工况，导入SAP2000中的模型数据中包含结构动力特性分析控制信息、反应谱函数、反应谱工况和地震作用效应的CQC组合方式。

当用户选择连梁刚度折减模型或者刚性板模型时，此项默认勾选。

当计算参数中的地震作用计算选择不计算地震时，此工况不输出。

选择静力，生成的SAP2000模型文件将包含恒、活、风、温度这四类静荷载工况。

当用户选择质量源为来自荷载时，此选项默认勾选。

用户如果选择质量源为附加质量且只关心结构周期，剪重比等时，可以不勾选此项，以节省数据输出与导入时间。

图2-7 工况
●楼屋面荷载
楼屋面荷载参数包括导到周围梁墙和板上均布荷载。

选择导到周围梁墙选项，转入SAP2000中的模型无任何楼面荷载，楼屋面荷载已等效成楼屋面板周围的梁、墙线荷载，等效原则为YJK中指定的楼面导荷方法。

此模式下刚性楼板不输出实体单元，楼板自重自动倒算到周围梁墙上。

选择板上均布荷载选项，YJK中输入的楼屋面恒、活荷载，转入SAP2000后为楼、屋面上相应工况下的真实面荷载。

此模式下所有楼板均以实体单元输出。

PS：YJK中厚度为0的楼板上的荷载，转换程序暂未将其转入SAP2000中，需工程师自行添加，也可以在YJK中将厚度为0的板先改成10mm的板后再进行转换。

图2-8 楼屋面荷载
●风荷载
风荷载参数包括节点荷载和隔板导荷
选择节点荷载模式，转入SAP2000中的风荷载为YJK计算之后的节点荷载，在SAP2000中风荷载模式的自动侧向荷载模式为None。

选择隔板导荷模式，SAP2000中风荷载模式的自动侧向荷载模式为Chinese 2010。

程序将导入风荷载暴露参数、风力作用面、风荷载系数以及阻尼比等信息（转换细节可参见第三章荷载中的风荷载一节）。

图2-9 风荷载
●施工模拟
如果客户在“前处理及计算”--->“计算参数”--->“结构总体信息”--->“恒活荷载计算信息”中选中了“施工模拟三”，则此选项出去可选择状态，勾选此选项，SAP2000中将生成施工模拟工况（CSTSTAGE），YJK中的施工模拟次序信息将被转换到SAP2000当中（具体转换细节可参见第三章荷载中的施工模拟一节）。

图2-10 施工模拟
●模型分组
勾选模型分组，接口程序会按照楼层将竖向杆件（柱和斜杆）、墙体、全部竖向构件（柱、斜杆、墙）分为BARFLR、AREAFLR、ELEMENTFLR三类组别并且为每个组都定义了截面切割（CTBARFLR、CTAREAFLR、CTELEMENTFLR），方便用户计算完成后在SAP2000中统计楼层指标。

图2-11 模型分组
●背景颜色方案
背景颜色方案分为默认、黑色、白色三种，此对话框主要控制SAP2000中的颜色控制方案（选项--->颜色--->显示）。

选择默认，接口程序不修改颜色用户颜色方案，以初始设置为准。

选择黑色，程序会自动将模型导入后的背景方案改成黑色背景。

选择白色，模型导入
后的背景方案为白色背景。

PS：如果接口不控制背景颜色方案，按照默认背景导入后的模型经常会自动变成白色背景，不符合一般工程师的操作习惯，因此设置此选项，且默认为黑色背景方案。

图2-12 背景颜色方案
2、计算参数
自动计算现浇板自重
此参数是从YJK软件“模型荷载输入”--->“荷载输入”--->“楼面恒活”中读取，主要控制楼板自重是否参与计算，如果客户定义楼面恒载时已经包含楼板自重，在YJK中可不用勾选自动计算现浇板自重。

接口程序对现浇板自重的处理分为以下几种情况：
①质量源来自附加质量+楼屋面荷载导到梁墙：若在YJK中勾选自动计算现浇板自重，楼板
自重自动倒算到梁墙上。

若未勾选，梁墙上的荷载不包括楼板自重。

楼板材质的重度和密度为0。

②质量源来自附加质量+板上均布荷载：若在YJK中勾选自动计算现浇板自重，楼板的自重
自动换算成为恒载（接口程序根据楼板厚度自动计算）与板上附加荷载叠加施加在楼板上。

若未勾选，板上荷载只包括附加荷载。

楼板材质的重度和密度为0。

③质量源来自荷载+楼屋面导到梁墙：若在YJK中勾选自动计算现浇板自重，楼板自重自动
倒算到梁墙上。

若未勾选，梁墙上的荷载不包括楼板自重。

楼板材质的重度和密度为0。

④质量源来自荷载+板上均布荷载：若在YJK中勾选自动计算现浇板自重，楼板的重度会被
置为真实的重度和密度。

若未勾选自动计算现浇板自重，楼板材质的重度和密度为0。

板上荷载只包括楼板附加荷载。

PS：在YJK中修改自动计算现浇板自重可以控制以上四种模型类型的楼板处理方式。

而在接口程序中修改自动计算现浇板自重按钮只对最后一种模型类型有效，勾选楼板材质的重度和密度值为真实值，不勾选楼板材质的重度和密度为0。

图2-12自动计算现浇板自重
●计算温度荷载
此参数是从YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“结构总体信息”--->“计算温度荷载”中读取。

若在YJK中定义了温度荷载，此选项默认勾选。

用户可以通过控制此选项来决定是否将温度荷载转入到SAP2000中。

如果YJK中未定义温度荷载，此选项失效（转换细节可参见第三章荷载中的温度荷载一节）。

图2-13 计算温度荷载
●地震作用计算
此参数是从YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“结构总体信息”--->“地震作用计算信息”中读取。

此参数包含不计算地震作用、计算水平地震作用、计算水平和规范简化方法竖向地震作用、计算水平和反应谱方法竖向地震作用四个选择项目（反应谱信息转换参见第三章地震信息中的反应谱一节）。

如选择不计算地震作用，接口参数中工况的地震按钮将不起作用，程序不输出地震荷载工况。

如选择计算水平地震作用，质量源是节点质量的时候不输出竖向质量，接口程序只输出X和Y向的反应谱工况。

如果选择计算水平和规范简化方法竖向地震作用，质量源是节点质量的时候输出三个方
向的质量，接口程序输出X向和Y向的反应谱工况，Z向采用静力简化方法进行计算。

如果选择计算水平和反应谱方法竖向地震作用，质量源是节点质量的时候输出三个方向的质量，接口程序输出X、Y、Z三个方向的反应谱工况。

图2-14 地震作用计算
●连梁转为壳元
YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“计算控制信息”--->“连梁按墙元计算控制跨高比”参数（默认为≤4，用户可修改）可以通过连梁跨高比来控制连梁是否转为壳元。

接口参数中此选项默认勾选，如果用户不希望连梁按照壳元计算，勾掉此参数则模型中所有连梁将按照梁单元进行转换。

不勾选此选项等同于在YJK计算参数中将“连梁按墙元计算控制跨高比”参数改为0。

图2-15 连梁是否转为壳元
●网格尺寸
此参数是从YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“计算控制信息”--->“墙元细分最大控制长度”和“板元细分最大控制长度”中读取。

墙梁尺寸参数自动填写为墙元细分尺寸的1/2。

网格尺寸参数控制YJK中墙和楼板模型转入SAP2000之后的网格剖分尺寸值，如果客户选择墙体表现和楼板表现同YJK网格划分，此参数不起作用。

转入SAP2000后的剖分规则为按最大尺寸剖分面（仅四边形和三角形）。

图2-16 网格尺寸
●考虑P-△效应
此参数是从YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“计算控制信息”--->“考虑P-△效应”中读取。

如果勾选考虑P-△效应转入SAP2000的静荷载工况分析类型参数为非线性，几何非线性参数为P-△。

图2-17考虑P-△效应
●模态分析
模态分析包括模态类型和最大阵型数两个部分，此参数是从YJK软件“前处理及计算”--->“计算参数”--->“地震信息”--->“特征值分析参数”中读取。

模型转换后YJK分析类型中的LANCZOS和WYD-RITZ转换为SAP2000中MODEL工况的特征值法，Ritz向量法对应Ritz 向量。

YJK中的用户自定义阵型数转换为最大阵型，自定义阵型数除以3取整后为最小阵型数的值。

图2-18 模态分析
●尺寸容差
YJK中默认的合并容差转换为SAP2000中的“选项”--->“尺寸/容差”--->“自动合并容差”值。

容差值默认设置为1。

图2-19 尺寸容差
●重力加速度
YJK中默认的重力加速度为10m/s^2，程序自动将参数中的重力加速度值转换为SAP2000地震工况中加速度的比例系数。

图2-20 重力加速度
三、转换细节
1、材料
转入SAP2000中的材料种类包含常用的混凝土、钢、砌体材料，以及用于特殊情形的刚性杆件材料，并且材料会按照构件类别分为杆件、墙、楼板、楼梯四类。

如下图所示：
图3-1 材料
混凝土：弹性模量等材料属性按《混凝土规范》表4.1.5记取并转入SAP2000中，每一种等级的混凝土都对应一种材料号，如C30。

钢：材料属性按《型钢》规程记取，材料编号以钢号命名，如Q235等。

刚性杆：无自重，有刚度。

且刚度已预先指定成混凝土弹性模量的七倍。

如果模型中有刚性杆件，材料列表中将增加RIGIDBAR材料号。

砌体：按照实际的砌体材料属性进行转换。

钢和混凝土的材质会根据构件类别的不同增加相应的后缀名。

杆件（后缀为B）：YJK中的柱、梁和斜杆的材质。

材质的重度和密度会根据质量源选项进行调整（详见第二章转换参数中的质量源一节）。

楼板（后缀为F）：YJK中楼板的材质，此材质会根据“自动计算现浇板自重”参数进行调整（详见第二章计算参数中的自动计算现浇板自重一节）。

楼梯（后缀为S）：YJK中楼梯的材质，楼梯材质在任何情况下重度和密度都为实际密度和重度。

墙体（后缀为W）：YJK中墙体材质的重度和密度会根据质量源选项进行调整（详见第二章转换参数中的质量源一节）。

2、截面
框架截面
YJK中的框架截面将分为普通截面、变截面、SD（截面设计器）截面、等效（常规）截面转换到SAP2000中。

图3-2 截面类型
普通截面：YJK中的矩形、圆形、T形、L形、槽型、工字型、箱型、圆管、双槽钢、双角钢将转换为SAP2000中Steel和Concrete对应的截面，杆件命名方式为：截面形状+截面尺寸+B。

如果是刚性杆按照100X100的矩形截面输出。

变截面类：YJK中的矩形变截面、箱型变截面和工形变截面将转换为SAP2000中Other 类的变截面类型。

杆件命名方式为：NONPRISMATIC+序号。

SD截面类：YJK中的十字形、十字工以及带型钢骨的混凝土截面将转换为SAP2000中Other类别的截面设计器截面类型。

杆件命名方式为：SD+序号
等效截面：梯形、正多边形等在SAP2000中不好模拟的截面类型将转换成为SAP2000中Other类别的常规截面类型，截面尺寸为100X100的矩形截面，程序自动将YJK计算完成的截面面积、截面惯性矩等截面属性转换到SAP2000当中，以保证计算结果的正确性。

杆件命名方式为：GENERAL+序号
图3-3 截面转换
墙/楼板截面
YJK中的墙体截面和四类楼板截面转入到SAP2000后均为厚壳模式，具体的命名方式如下：
刚性板：RIGID+板厚+材质+F。

弹性板3：T3+板厚+材质+F。

弹性板6：T6+板厚+材质+F。

弹性模：TM+板厚+材质+F。

墙体：W+板厚+材质+W。

PS：由于SAP2000膜单元在进行网格划分后楼板中心区域的节点会丢失荷载，板单元面只具有平面外的刚度，如果按照板元转换后计算会出现异常。

所以所有材质均采用厚壳进行模拟。

如果用户有特殊需求，可手动修改。

图3-4 墙/楼板截面
3、荷载
恒活荷载
①楼板荷载：接口程序楼板荷载只转换板上均布荷载，板间荷载未进行转换。

楼板荷
载转换形式由转换参数中的楼屋面荷载转换控制（详见第二章转换参数中的楼屋面荷载一节）。

如果用户选择板上均布荷载，YJK中板上的恒活荷载将被指定为SAP2000重力方向的恒活荷载。

图3-5楼板荷载
②梁/柱间荷载：接口程序可以完整转换YJK程序中梁支持的11种荷载和扭矩形式以
及柱子支持的两个方向的四种荷载形式。

程序将根据荷载类型将YJK中的集中荷载和分布荷载自动生成SAP2000中的点和分布荷载。

图3-6 梁间荷载
③墙上荷载：由于SAP2000不支持直接在墙上添加分布荷载，因此YJK中墙上的所有
荷载类型均被等效成均布荷载加在墙体的重力方向。

具体等效方式为：荷载的作用面积（按照作用力和作用长度计算得来）除以墙长（得到墙顶的线性均布荷载）再除以墙高（得到面上的均布荷载）。

如果是集中荷载，直接用集中力除以墙长再除以墙高。

图3-7 墙上荷载
④墙体面外荷载：只有选择了墙体表现同YJK网格划分时墙体面外荷载才进行转换。

由于SAP2000的墙体不能指定面分布荷载，程序会自动将YJK中墙体定义的面外荷载加权平均，分布在网格划分后的墙单元上。

图3-8 面外荷载
⑤节点荷载：YJK中三个方向的轴向力和绕三个轴的弯矩将被对应转换成为SAP2000
中的节点轴向力和弯矩值。

图3-9 节点荷载
风荷载
风荷载的转换形式由转换参数中的风荷载确定（详见第二章转换参数中的风荷载一节）。

荷载类型选择节点荷载，程序将自动生成WIND+X，WIND-X，WIND+Y，WIND-Y四个静荷载工况，分别代表X正向、X负向、Y正向、Y负向的风荷载工况。

每层的风荷载以节点荷载的方式施加到楼顶位置的节点上（YJK中选“精细计算方式”时，荷载施加到楼层周边的节点上）。

图3-10 风荷载节点荷载模式
荷载类型选择隔板导荷载，YJK中设定的风荷载计算用信息转入SAP2000中，软件各种参数信息对应关系见表3-1，转入后的风荷载工况选择中国规范2010，作用面选来自刚性隔板范围，此处的刚性隔板暂为YJK模型的刚性隔板。

程序会根据体型系数个数生成+X、-X、+Y、-Y四个方向的荷载工况。

建筑宽度取全楼X、Y方向的宽度。

PS
表3-1 风荷载参数对应关系
图3-11 风荷载隔板导算模式
温度荷载
YJK中的温度荷载1（升温）和温度荷载2（降温）分别转换为SAP2000中的TEMPU（升温）和TEMPD（降温工况）。

是否转换温度荷载通过接口参数对话框中计算参数的计算温度荷载选项控制（详见第二章计算参数中的计算温度荷载）。

如果在YJK中定义了全楼温差，则转入SAP2000后所有构件均被指定单元温度荷载。

如果在YJK中定位节点温度荷载，由于SAP2000中节点不能指定温度荷载，所以程序会自动将节点周围构件以单元方式附以节点温度荷载值。

图3-12 温度荷载
●施工模拟
施工模拟的转换主要受接口对话框中转换参数的施工模拟控制（详见第二章转换参数中的施工模拟一节）。

接口程序可以自动将楼层施工模拟次序、构件施工模拟次序导入到SAP2000中，接口程序具体导入规则为：首先将YJK中同一施工次序的构件归为SAP2000中的一个组别（组名为：CSTSTAGE+次序号），然后在SAP2000中定义名为CSTSTAGE的施工模拟静力荷载工况，并创建施工阶段定义以及为每个施工阶段指定构件和荷载的阶段数据，最后将非线性静力工况的结果保存设定为各阶段的结束以保证在计算完成后能正确的查看每个施工阶段的结果数据。

图3-13 施工模拟
4、节点
●附加质量
如果用户在节点上定义了附加质量，则程序会在该节点原始质量（如果质量源选择节点质量）的基础上叠加附加质量最终生成该节点的节点质量。

PS：如果质量源来自荷载，附加质量不计入建筑物的总质量（因为质量源设置为来自荷载）。

其应用方式需要客户手动调整。

图3-14 节点质量
●局部坐标
YJK中的节点如果定义了局部坐标转入SAP2000后此节点将被指定局部轴，具体的指定规则为：局部轴--->高级轴--->自定义轴和平面向量。

图3-15 局部坐标
●单点约束
YJK的单点约束包括线性、阻尼器、塑性单元、隔震支座四类。

若用户在YJK中设置的线性单点约束，完全约束将被转换为SAP2000节点指定中的节点约束。

如设置刚度值，则此信息将被转换为SAP2000节点指定中的弹簧信息。

图3-16 单点约束（线性）
若用户在YJK中设置阻尼器单点约束，转换程序将自动在SAP2000“定义”--->“连接属性”--->“连接支座属性”中定义Damper类型的连接属性，并通过绘制单点连接将此属性指定到对应的节点上。

塑性单元、橡胶隔震垫和阻尼器的设置方法类似，其属性设置为对应的Plastic（Wen）和Rubber lsolater类型属性。