sap2000作业详细操作步骤
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题目一：不同荷载的作用及工况的考虑。
计算图1所示三个单元和四个结点的静定刚架，在不同荷载作用下的结点位移和内力图。
工况一：结构自重
工况2整体坐标系下的分布及集中荷载工况3整体坐标系下节点荷载工况4整体坐标系下均布荷载
工况5局部坐标系下单元均布荷载工况6局部坐标系下单元均布荷载工况7局部坐标系下集中荷载荷载
DEAD
LinStatic
0.00264
0
-0.00009
0
0.00004
0
12
DEAD
LinStatic
0.00280
0
-0.00009
0
0.00004
0
工况2：
其它步骤同工况一一样，只是在第三步指定菜单中增加：
选择节点2、3、4、6、7、8、10、11、12，点击指定→节点→限制→在指定/定义限制对话框中选择添加限制类型下拉格内选择Beam，点击添加新限制，确定确定退出。
3.选择杆件1→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys 中选择Global ，在Direction中选择X，在Uniform Loads域，输入30→OK。
0.02336
7
Ux(节点，2)（m）
0.00077
题目二：求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。
E=2.0×108KN/m。
工况1：不考虑刚域，考虑楼板变形。
工况2：不考虑刚域，不考虑楼板变形。
工况3：考虑刚域，考虑楼板变形。
工况4：考虑刚域，不考虑楼板变形。
操作步骤
工况1：
一、建立模型
1.选择量纲为：KN,m,C
工况五：需要作如下修改
1.点击Set display Options工具按钮显示Display Options For Active Window对话框→在Frames/Cables域勾选Local Axes格→OK。
2.选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys 中选择local ，在Direction中选择2，在Uniform Loads域，输入-30→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况四：需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD→在Uniform Loads域，输入24→ok。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
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。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
以上工况得到节点3在Z方向的位移如下表所示：
工况名
计算参考点
数值
1
Uz(节点，3)（m）
-0.00476
2
Uz(节点，3)（m）
0.00883
3
Uz(节点，3)（m）
0.00452
4
Uz(节点，3)（m）
-0.05810
5
Ux(节点，2)（m）
0.06127
6
Ux(节点，2)（m）
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。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况七：需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Point显示Frame Point Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择local，在Direction中选择2，在Point loads域，选Absolute Distance From End-i，在Distance处第一个编辑框输入2.5，在Load处第一个编辑框输入-68→OK。
2.选择杆件1→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择Global，在Direction中选择X，在TrapezoidalLoads域，输入15、12.75、8.25、6→OK。
2.选择节点4，点击指定→节点荷载→力→在节点荷载对话框中荷载域X编辑格内输入36→确定。依同样方法，选择节点3，力全局X编辑格内输入76，选择节点2，力全局X编辑格内输入83。
四、分析运行：
1.设置结构类型。由分析→设置分析选项→选择平面结构→OK.
2.运行程序。点击运行分析键→显示设置运行的分析选项对话框→点击MODAL,并点击运行/不运行工况→点击现在运行键运行分析
3.所得结果的图形及表格如下：
4.
变形图轴力图
剪力图 弯矩图
TABLE: Joint Displacement
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0.00073
二、从定义菜单中完成下列工作：
1.点击定义→框架截面→在框架属性对话框中点击显示Add I/Wide FlangeC的下拉列表并选择AddGeneral项→点击添加新属性→显示属性数据对话框。默认截面名称为FSEC1,在横轴面积输入0.035，在围绕3轴的惯性矩输入0.003→点击属性数据和General Section对话框的确定键退回显示框架属性对话框→重复添加新属性，添加截面FSEC2、FSEC3、FSEC4，横轴面积依次为0.03、0.045、0.05，围绕3轴的惯性矩依次为0.003、0.015、0.009，点击确定退出所有对话框。
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 .
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。
所得结果的图形及表格如下：
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE: Joint Displacements
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0.00000
0
0
0
0.00063
2.点击文件→新模型→在新模型对话框中点击二维框架→在二维框架对话框中，楼层数输入3，楼层高度输入4.3→点击确定按钮.
3.在3-D视窗的右上角点击“X”来关闭此视图。
4.按题目要求修改节点坐标，完成建模。
5.点击设置显示选项工具按钮→显示激活活动窗口选项对话框→在节点域、框/架/索域分别勾选标签格，→点击确定键。得到的图形如下：
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。
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域的Z编辑格内输入-45→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况六：需要作如下修改
1.选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择local，在Direction中选择2，在TrapezoidalLoads域，输入0、-6、-4.5、-1.5→OK。
2.点击定义→荷载工况→把荷载名称为DEAD的自重系数改为0ห้องสมุดไป่ตู้点击修改荷载→确定退出。
三、从指定菜单中完成以下工作：
1.选择杆件1、2、3和7、8、9，点击指定→框架/索/筋→框架截面→在框架属性对话框点击FSEC1来高亮显示它→点击确定键。依同样方法给杆件12、15指定截面FSEC2，给杆件11、10、14和13指定截面FSEC3，给杆件4、5、6指定截面FSEC4。
3.选择杆件3→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD→在Uniform Loads域，输入28→ok。运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况三：需要作如下修改
选择节点2→点击Assign→Joint Loads→Forces出现Joint Forces对话框，在此对话框在loads域的Force Global Z编辑格内输入-78，Moment about Global Y编辑格内输入-75→OK。
0
2
DEAD
LinStatic
0.00221
0
0.00007
0
0.00008
0
3
DEAD
LinStatic
0.00269
0
0.00009
0
0.00004
0
4
DEAD
LinStatic
0.00283
0
0.00009
0
0.00004
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0.00069
0
6
DEAD
LinStatic
0
6
DEAD
LinStatic
0.00177
0
0.00000
0
0.00001
0
7
DEAD
LinStatic
0.00202
0
0.00000
0
2
DEAD
LinStatic
0.00182
0
0.00007
0
0.00001
0
3
DEAD
LinStatic
0.00206
0
0.00007
0
0.00001
0
4
DEAD
LinStatic
0.00212
0
0.00007
0
0.00001
0
5
DEAD
LinStatic
0.00000
0
0.00000
0
0.00061
0.00216
0
0
0
0.00012
0
7
DEAD
LinStatic
0.00265
0
0
0
0.00005
0
8
DEAD
LinStatic
0.00281
0
0
0
0.00004
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0.00071
0
10
DEAD
LinStatic
0.00215
0
-0.00007
0
0.00008
0
11
计算图1所示三个单元和四个结点的静定刚架，在不同荷载作用下的结点位移和内力图。
工况一：结构自重
工况2整体坐标系下的分布及集中荷载工况3整体坐标系下节点荷载工况4整体坐标系下均布荷载
工况5局部坐标系下单元均布荷载工况6局部坐标系下单元均布荷载工况7局部坐标系下集中荷载荷载
DEAD
LinStatic
0.00264
0
-0.00009
0
0.00004
0
12
DEAD
LinStatic
0.00280
0
-0.00009
0
0.00004
0
工况2：
其它步骤同工况一一样，只是在第三步指定菜单中增加：
选择节点2、3、4、6、7、8、10、11、12，点击指定→节点→限制→在指定/定义限制对话框中选择添加限制类型下拉格内选择Beam，点击添加新限制，确定确定退出。
3.选择杆件1→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys 中选择Global ，在Direction中选择X，在Uniform Loads域，输入30→OK。
0.02336
7
Ux(节点，2)（m）
0.00077
题目二：求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。
E=2.0×108KN/m。
工况1：不考虑刚域，考虑楼板变形。
工况2：不考虑刚域，不考虑楼板变形。
工况3：考虑刚域，考虑楼板变形。
工况4：考虑刚域，不考虑楼板变形。
操作步骤
工况1：
一、建立模型
1.选择量纲为：KN,m,C
工况五：需要作如下修改
1.点击Set display Options工具按钮显示Display Options For Active Window对话框→在Frames/Cables域勾选Local Axes格→OK。
2.选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys 中选择local ，在Direction中选择2，在Uniform Loads域，输入-30→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况四：需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD→在Uniform Loads域，输入24→ok。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
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。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
以上工况得到节点3在Z方向的位移如下表所示：
工况名
计算参考点
数值
1
Uz(节点，3)（m）
-0.00476
2
Uz(节点，3)（m）
0.00883
3
Uz(节点，3)（m）
0.00452
4
Uz(节点，3)（m）
-0.05810
5
Ux(节点，2)（m）
0.06127
6
Ux(节点，2)（m）
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。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况七：需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Point显示Frame Point Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择local，在Direction中选择2，在Point loads域，选Absolute Distance From End-i，在Distance处第一个编辑框输入2.5，在Load处第一个编辑框输入-68→OK。
2.选择杆件1→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择Global，在Direction中选择X，在TrapezoidalLoads域，输入15、12.75、8.25、6→OK。
2.选择节点4，点击指定→节点荷载→力→在节点荷载对话框中荷载域X编辑格内输入36→确定。依同样方法，选择节点3，力全局X编辑格内输入76，选择节点2，力全局X编辑格内输入83。
四、分析运行：
1.设置结构类型。由分析→设置分析选项→选择平面结构→OK.
2.运行程序。点击运行分析键→显示设置运行的分析选项对话框→点击MODAL,并点击运行/不运行工况→点击现在运行键运行分析
3.所得结果的图形及表格如下：
4.
变形图轴力图
剪力图 弯矩图
TABLE: Joint Displacement
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0.00073
二、从定义菜单中完成下列工作：
1.点击定义→框架截面→在框架属性对话框中点击显示Add I/Wide FlangeC的下拉列表并选择AddGeneral项→点击添加新属性→显示属性数据对话框。默认截面名称为FSEC1,在横轴面积输入0.035，在围绕3轴的惯性矩输入0.003→点击属性数据和General Section对话框的确定键退回显示框架属性对话框→重复添加新属性，添加截面FSEC2、FSEC3、FSEC4，横轴面积依次为0.03、0.045、0.05，围绕3轴的惯性矩依次为0.003、0.015、0.009，点击确定退出所有对话框。
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 .
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。
所得结果的图形及表格如下：
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE: Joint Displacements
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0.00000
0
0
0
0.00063
2.点击文件→新模型→在新模型对话框中点击二维框架→在二维框架对话框中，楼层数输入3，楼层高度输入4.3→点击确定按钮.
3.在3-D视窗的右上角点击“X”来关闭此视图。
4.按题目要求修改节点坐标，完成建模。
5.点击设置显示选项工具按钮→显示激活活动窗口选项对话框→在节点域、框/架/索域分别勾选标签格，→点击确定键。得到的图形如下：
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。
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域的Z编辑格内输入-45→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况六：需要作如下修改
1.选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了Force项，在Coord Sys中选择local，在Direction中选择2，在TrapezoidalLoads域，输入0、-6、-4.5、-1.5→OK。
2.点击定义→荷载工况→把荷载名称为DEAD的自重系数改为0ห้องสมุดไป่ตู้点击修改荷载→确定退出。
三、从指定菜单中完成以下工作：
1.选择杆件1、2、3和7、8、9，点击指定→框架/索/筋→框架截面→在框架属性对话框点击FSEC1来高亮显示它→点击确定键。依同样方法给杆件12、15指定截面FSEC2，给杆件11、10、14和13指定截面FSEC3，给杆件4、5、6指定截面FSEC4。
3.选择杆件3→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD→在Uniform Loads域，输入28→ok。运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况三：需要作如下修改
选择节点2→点击Assign→Joint Loads→Forces出现Joint Forces对话框，在此对话框在loads域的Force Global Z编辑格内输入-78，Moment about Global Y编辑格内输入-75→OK。
0
2
DEAD
LinStatic
0.00221
0
0.00007
0
0.00008
0
3
DEAD
LinStatic
0.00269
0
0.00009
0
0.00004
0
4
DEAD
LinStatic
0.00283
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0.00009
0
0.00004
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5
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LinStatic
0
0
0
0
0.00069
0
6
DEAD
LinStatic
0
6
DEAD
LinStatic
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0
0.00000
0
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7
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LinStatic
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2
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LinStatic
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0
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LinStatic
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LinStatic
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LinStatic
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8
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LinStatic
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0
0
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LinStatic
0.00215
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-0.00007
0
0.00008
0
11