SAP84教程

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图 1.1 模块关系图
1.2 软件安装
用户在购买 SAP84 后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件 SAP84V60.INI） ；一张光盘（含安装文件 SETUP.EXE） ； 一个加密插头。 用户可以启动光盘上的 SETUP.EXE 进行安装，然后按照 SETUP 的提示进 行。如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件 SAP84V60.INI 文件拷入 SAP84 安装目录。如果用户系统为 Windows NT 或 Windows 2000，并且是第一 次安装 SAP84， 安装程序会要求安装并口驱动程序。 安装完成之后请将加密插头 插到并行口 LPT1 上，然后就可以通过 SAP84 程序组启动 SAP84 集成环境系统 SAPGUIDE。
3 注意事项.........................................................................................12
3.1 建立计算模型......................................................................................... 12 3.2 选取单位制............................................................................................. 12 3.3 关于自重................................................................................................. 13 3.4 关于材料参数......................................................................................... 13 3.5 荷载工况及组合..................................................................................... 14 3.6 弹簧刚度................................................................................................. 15 3.7 梁柱弯矩放松......................................................................................... 15
节点号 1 2 3 4 5 y 0.000 14.800 14.800 14.800 0.000 z 0.000 0.000 6.800 11.600 11.600
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6
0.000
6.800
图 2.4 点击“几何” “梁柱生成” ，在“常用工具与按钮”中选择“直线生成” ，用 鼠标连续选择节点 1 和节点 2，在屏幕出现的对话框中输入要生成的单元数目， 生成车站结构的底板。如此方法生成侧墙、顶板和中板，完整的车站结构如图 2.5 所示。
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图 2.5 （3）设置构件材料和截面。 点击“参数” “管理材料库” “添加材料” ，输入“C30” ， “混凝土强度等级” 中显示“30” ，其余参数不需输入，软件将自动赋值。 点击“参数” “管理普通截面库” “添加截面” ，输入“底板” ，在“截面参数” 中输入截面高（1.3）和截面宽（1.0）的数值，屏幕如图 2.6 所示。如此方法生 成顶板（截面高 1.2 和截面宽 1.0） 、中板（截面高 0.6 和截面宽 1.0）和侧墙（截 面高 0.8 和截面宽 1.0）的截面尺寸。
1.3wk.baidu.com获得帮助
在学习或者应用软件过程中，如果遇到困难可以通过几种途径来解决： a 软件配有一套纸质说明书，以供阅读；
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b 在软件启动后，按 F1 键出现在线帮助； c “开始”→“程序”→“SAP84”可找到帮助系统文件夹和演示程序。
2 工程算例
PlanIn 是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍 PlanIn 的使用方法。如果 欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习 GIS 帮助中建立半球壳的例子。
城交分院地下结构所 二零零五年五月
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目录（SAP84）
1 软件介绍...........................................................................................1
1.1 软件概述................................................................................................... 1 1.2 软件安装................................................................................................... 2 1.3 获得帮助................................................................................................... 2
4 常用参数表 ....................................................................................16
4.1 地基土的基床系数................................................................................. 16
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1300
5850
12850
图 2.3 可变荷载图
2.2 计算步骤
根据已知条件，建立模型，计算该结构的内力和位移。计算步骤如下： （1）启动软件，选取单位制，进行选项设置。
点击桌面图标
启动 SAP84，进入后点击
，点击“文件”
“新建” “保存” ，文件名只可以英文字母命名。 点击“参数” “选取单位制” ，选择“kN、m” ，点击确定。 点击“参数” “选项设置” ，确认选择了“考虑材料引起的自重”一项。 （2）生成节点和单元，建立几何模型。 点击“几何” “绝对坐标生成节点” ，在界面底部输入表 2.1 中节点坐标，生 成 6 个节点。点击“显示” “显示选项” ，选中“节点号”一项，屏幕显示出节点 编号，如图 2.4 所示。 表 2.1 节点坐标值
图 2.7
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（4）施加结构荷载，建立荷载工况，设置荷载组合。 点击“荷载” “梁柱荷载” “改变荷载参数” ，选中“以插值的方式确定梁柱 荷载” 。输入插值点 1（-66）和插值点 2（-66）的“荷载线密度值” ，点击“退 出然后捕捉 2 个插值点” ，选择节点 5 和节点 4，再选择顶板梁柱单元。单击鼠 标右键，选择“应用选择对象” ，选中单元被施加了相应荷载。如此方法施加中 板荷载（-8） 。 点击“改变荷载参数” ，选中“以插值的方式确定梁柱荷载” 。选择“荷载作 用方向”为整体坐标 Y 方向，输入插值点 1（17.82）和插值点 2（87.21）的“荷 载线密度值” ，点击“退出然后捕捉 2 个插值点” ，选择节点 5 和节点 1，再选择 左侧侧墙梁柱单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象” ，选中单元被施加了 相应荷载。如此方法施加右侧侧墙荷载（-17.82，-87.21） 。此时屏幕如图 2.8 所 示。
5 计算单内容 ....................................................................................17
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1 软件介绍 1.1 软件概述
SAP84 是以有限元法为基础的结构分析软件， 由北京大学力学系袁明武教授 主持开发。 自 1982 年开发以来至今已有近二十多年的历史， 目前 SAP84 版本 6.5 已经推出。 为了考证有限元程序的正确性， SAP84 对美国 CSI 公司产品 SAP2000 的大部分算例都进行了计算和对比。 SAP84 软件是一个高度模块化的系统， 它包 括下列模块： a 平面模型图形输入系统 PlanIn。PlanIn 能够处理平面框架、桁架、钢架、 平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。 b 结构设计图形后处理软件 GPOST。 c 与现行规范配套的混凝土配筋模块 REIN 和钢结构校核模块 SS88（2004 年） 。 d 功能强大的图形交互系统 GIS。GIS 能够处理空间框架、桁架、网架、钢 架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。 e 桩基承载力分析模块 GPILE。 f 独特的施工模拟分析模块 XCONSTR。 g 二维有限元网格自动生成及建模程序 AutoMESH 2D（其功能同时集成在 GIS 中） h 三维实体单元网格自动生成及建模程序 AutoMESH 3D。 i 高层建筑专用前处理程序 SAGS 和后处理程序 SAGSOUT。 SAP84 各模块之间的关系如图 1.1 所示。
同样一根梁单元如果把它放在整个结构中考虑可以用梁柱单元模拟但是有时候如果需要单独考虑这根梁单元的详细受力状况这时可以用三维实体单元来模拟然后把整体计算中的内力结果施加到三维实体单元上
《地下结构专业工作手册》系列之一
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有限元分析软件 sap84 使 用 手 册
图 2.8 点击“常用工具与按钮” ， “工况 1” ，输入“2” ，进入工况 2，施加结构承受 的活荷载。方法如上所述，顶板施加荷载（-20，-20） ，左侧侧墙施加荷载（5.4， 5.4） ，右侧侧墙施加荷载（-5.4，-5.4） 。此时屏幕如图 2.9 所示。
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图 2.9 点击“荷载” ， “荷载组合” ， “添加” ， “+” ， “工况号”中输入“1” ， “荷载系 数”中输入“1.485” 。 “+” ， “工况号”中输入“2” ， “荷载系数”中输入“1.54” ， 点击“确定” 。 “添加” ， “+” ， “工况号”中输入“1” ， “荷载系数”中输入“1.0” 。 “+” ， “工况号”中输入“2” ， “荷载系数”中输入“1.0” ，点击“确定” 。点击 “确定” 。 点击“荷载” ， “位移组合” ， “添加” ， “+” ， “工况号”中输入“1” ， “荷载系 数”中输入“1.0” 。 “+” ， “工况号”中输入“2” ， “荷载系数”中输入“1.0” ，点 击“确定” 。点击“确定” 。 （5）施加结构约束条件。 点击“节点” ， “接地弹簧刚度” ，在“Dz”中输入“-1” ，在“弹簧刚度”中 输入“37000” ，选择“只能受压” ，用鼠标选择节点 1 和节点 2，点击右键，选 择“应用选择对象” ，节点 1 和节点 2 处显示设置了受压弹簧。如此方法设置表 2.2 所列节点处的弹簧，结果如图 2.10 所示。 表 2.2 弹簧刚度值
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图 2.6 点击“属性” “梁柱材料” ，选择所有的梁柱单元，选中的单元会改变颜色。 单击鼠标右键，选择“应用选择对象” ，所有单元被赋予了材料属性。 点击“属性” “梁柱截面” ，确认截面参数显示为“底板” ，选中所有底板单 元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象” ，所有底板单元被赋予了截面属性。 如此方法将截面属性分别赋予给顶板、 中板和侧墙单元。 此时屏幕如图 2.7 所示。
2 工程算例...........................................................................................3
2.1 问题描述................................................................................................... 3 2.2 计算步骤................................................................................................... 4
2.1 问题描述
某地铁车站结构横断面如图 2.1 所示，构件所用材料为 C30 钢筋混凝土。 地基土水平、竖直基床系数为 40MPa/m。结构所受永久荷载如图 2.2 所示，所 受可变荷载如图 2.3 所示。
1200 600 3900 800 14000 15600 800
图 2.1 结构横断面图
图 2.2 永久荷载图