sap2000中定义非线性分析工况的初始条件
SAP2K高级分析
SAP2000高级应用:非线性动力分析结构软件—sap200 2010-12-30 11:40:39 阅读142 评论0 字号:大中小订阅1.非线性时程分析工况的定义及相关概念1) 时程函数的定义与线性时程分析相同,非线性时程分析首先需要定义时程函数曲线,定义方式与线性时程分析是相同的。
如果需要进行罕遇地震作用下结构的非线性分析,需要选择地震波曲线,可以使用程序联机带有的常用地震波形式以及我国规范常用的几种场地状态下地震波曲线,可以通过峰值控制来得到罕遇地震的地震时程曲线。
除了罕遇地震作用以外,作用于结构更复杂的动力荷载一般需要提供该作用的数据形式,或工程师根据荷载特征构建荷载作用的数据形式,比如一定的冲击荷载作用或爆炸荷载作用。
对于这类荷载数据形式的形成和使用方式与线性时程分析中所描述的时程曲线形成的方式相同,对于几种典型动力作用的时程曲线我们在本章后面相关专题将会再次涉及到。
2)时程工况的定义与线性时程分析相同,完成时程函数曲线定义之后,需要定义非线性时程分析工况。
当选择添加新工况并在分析工况类型下拉菜单中选择Time History,可以弹出时程分析工况定义对话框。
非线性分析工况定义对话框与线性时程分析对话框是相同的:如果需要定义的是非线性时程分析,首先需要在分析类型选项中选择非线性分析类型。
与线性时程分析相同,需要选择时程分析的类型,关于时程类型在线性时程分析已经进行了全面的阐述,其意义与线性时程分析相同,因此本章就不再进行赘述了。
当选择为直接积分时,可以为该工况定义初始条件,初始条件的意义在线性时程分析中已经阐述,并且该节中也描述了在初始条件的定义中需要注意的问题。
3)积分方式和阻尼设置非线性动力分析中结构某些单元的属性随时间的变化可能是非线性的,或结构某一方面效应随时间的变化是非线性的,但是对于每一时刻结构系统的经典力学平衡方程仍然是成立的,因此传统的非线性求解方法仍然是通过每一个时程积分时刻的平衡方程进行求解的。
sap2000钢筋混凝土非线性计算(1)
sap2000钢筋混凝土非线性计算(1)文章一:一、引言:本文档旨在详细介绍如何使用SAP2000进行钢筋混凝土非线性计算。
钢筋混凝土结构在实际工程中使用广泛,了解其非线性行为对于结构设计、分析和评估至关重要。
本文将介绍SAP2000软件的使用步骤,并提供详细的计算示例。
二、SAP2000软件简介:SAP2000是一款用于结构分析和设计的通用软件,它可以用来进行线性和非线性的结构分析。
该软件提供了一系列强大的功能,包括模型建立、负荷应用、边界条件设定、分析求解等。
三、模型建立:1. 创建SAP2000项目文件。
2. 导入钢筋混凝土结构的几何信息。
3. 定义节点、材料和截面属性。
4. 建立结构模型,包括梁、柱和板等元素。
四、负荷应用:1. 定义荷载组合,包括常规荷载、活荷载和地震荷载等。
2. 在结构模型上施加荷载。
五、边界条件设定:1. 定义结构边界条件,如固定支座、弹簧支座和滑动支座等。
2. 设定梁、柱和板的约束条件。
六、分析求解:1. 选择分析类型,如静力分析、动力分析和非线性分析等。
2. 进行分析求解,获取结构的位移、反力和应力等结果。
七、结果输出:1. 查看结构的分析结果。
2. 结果报表和图形。
八、计算示例:以下是一个钢筋混凝土框架结构的非线性计算示例:1. 建立结构模型,包括梁、柱和板等。
2. 定义荷载组合,并施加荷载。
3. 设定边界条件和约束条件。
4. 进行非线性分析,获取结构的位移、反力和应力等结果。
5. 查看分析结果,并结果报表和图形。
结尾:1、本文档涉及附件,请查阅附件部分。
2、本文所涉及的法律名词及注释:无。
文章二:一、引言:本文档将介绍如何使用SAP2000进行钢筋混凝土非线性计算。
钢筋混凝土结构的非线性行为是结构设计和分析的重要考虑因素。
了解钢筋混凝土的非线性行为对于工程师进行结构评估和优化设计至关重要。
本文将详细说明SAP2000软件的使用步骤,并提供一个实际工程案例进行计算示范。
SAP2000程序中提供了强大的分析功能.
SAP2000程序中提供了强大的分析功能,不仅囊括了土木工程领域几乎所有的分析类型:静力分析、动力分析、模态分析、反应谱分析等,最近还发展了在机械行业常用的频域分析,如稳态分析及PSD 分析。
工程师需要做的是将实际结构简化为合理的计算模型。
对于非线性分析,选择不同的求解器、控制方法或者分析参数,计算结果会明显不同,因此工程师需要对非线性分析过程有一定的了解,并应具备一定的数值计算知识。
下面主要剖析土木工程行业常用的分析工况,并针对工程师遇到的常见问题做必要的解释说明。
1 线性分析与非线性分析在SAP2000中,静力分析与时程分析工况均可根据需要设定为线性或者是非线性分析。
两者的区别见表1。
线性分析与非线性分析的区别表1非线性可能有以下几种情况:1)P-Δ(大应力)效应:当结构中有较大应力(或内力)时,即使变形很小,以初始的和变形后的几何形态写的平衡方程的差别可能很大;2)大变形效应:当结构经历大变形时,变形前后的平衡方程差别很大,即使应力较小时也是如此;3)材料非线性:材料的应力-应变关系不是完全的线性,或者是塑性材料;4)人为指定:如指定了拉压限制,结构中包含粘滞阻尼单元或者其他非线性单元等情况。
在定义分析工况时,如果要考虑第1,2种非线性,可在工况定义时设定。
材料非线性在目前SAP2000版本中主要体现为各种形式的塑性铰,如轴力铰、剪力铰、PMM铰等。
铰的力学属性为刚塑性,出现铰意味着框架进入塑性阶段。
带有铰的框架对象的弹性属性来自于框架单元本身的弹性。
SAP2000更高版本将会融入Perfor m系列程序,届时用户可以更加灵活地定义材料非线性。
2 Pushover分析Pushover分析是一种静力非线性分析,用户定义侧向荷载来模拟地震水平作用,且通过不断增大侧向作用,追踪荷载-位移曲线,将这条曲线(能力曲线)与弹塑性反应谱曲线相结合,进行图解,得到一种对结构抗震性能的快速评估的方法,称为Pushover方法。
sap2000基础操作
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EL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/s2.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。
SAP2000常见问题
SAP2000常见问题1,荷载工况(loadcae):是对各种荷载类型的定义(define),然后通过指定(aign)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(analyicae):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。
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某9.8m/2.而你ap的单位用的是N/mm/,也就是你的单位与原始波的单位相差1000某9.8个单位,那么你的系数要输入9800。
如果你ap的单位为N/m/,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/2。
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某9.8某(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:ap输入的地震函数本身是没有单位的,它的单位随着你ap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ap2000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。
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ATC-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。
SAP2000建模和分析过程
SAP2000建模和分析过程在家一边做论文,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。
sap2000中定义非线性分析工况的初始条件知识讲解
s a p2000中定义非线性分析工况的初始条件问题描述:进行非线性时程分析时,为考虑结构已承受的重力荷载,需定义初始条件作为前续工况。
那么,具体该如何定义非线性时程工况的初始条件呢?解答:在SAP2000中,时程分析有两种求解方法:直接积分法和振型叠加法。
直接积分非线性分析可以考虑所有非线性类型,是最通用的方法。
而振型叠加非线性分析通常用于考虑连接单元的非线性,适用于减、隔震结构,运算速度快。
程序中,这两种方法的非线性时程工况都可以选择相应的初始条件。
下面分别介绍各自初始条件工况的定义方法。
1.直接积分法非线性静力工况、非线性施工顺序工况和非线性直接积分时程工况都可以作为直接积分法非线性工况的初始条件。
对于模拟地震作用时结构已承受的重力荷载,初始条件通常选择非线性静力工况。
具体操作如下:步骤一:定义静力非线性荷载工况,命令:定义>荷载工况。
图1重力初始条件工况分析类型选择“非线性”,添加荷载类型:1.0恒载和0.5活载(重力荷载代表值),可根据具体情况选择是否考虑几何非线性参数,具体设置如图1所示。
步骤二:定义地震时程工况时,选择从gavity工况的结束状态继续分析。
图2直接积分法时程工况注意:非线性荷载工况可以继承初始条件荷载工况的刚度、全部结构效应(包括内力、应力、变形等),以及先前加载历史导致的材料非线性效应等全面信息。
2.快速非线性分析(FNA)法在SAP2000中振型叠加法又被称为快速非线性分析(FNA)法。
FNA法分析只能从其他FNA 分析继续,也就是说已经定义的FNA工况才能作为该FNA工况的初始条件。
所以,需要用FNA法模拟结构的重力荷载。
解决思路是:定义一个拟静态的FNA分析工况,使重力荷载拟静态地施加,并使结构在此过程中不产生振动。
具体操作如下:步骤一:定义斜坡函数,以缓慢地施加重力荷载,命令为:定义>函数>时程,具体参数见图3。
图3 RAMPTH函数斜坡函数总时长取相对结构第一周期较长的时间(建议取10倍T1),总时间至少为上坡时间的2倍。
sap2000讲解
SAP2000分析工况的问题关于分析工况的问题sap中有荷载组合还有分析工况,请问这两项都是什么意思,有什么关系嘛?2005-07-28答:(a)荷载组合分析的时候是不可选的,而分析工况是可选的可以这样理解LL1+LL2+LL3的荷载组合是分别做(单个CASE)LL1、LL2、LL3的分析后,线型叠加的。
而LL1+LL2+LL3的分析工况,是计算的时候一起计算的。
如果结构中有非线性单元,在单个工况下,为不稳定结构,最好用分析工况组合。
比如有土的受压弹簧的模型,在单独水浮力工况下是不稳定的,不能计算,就要在分析工况中设置水浮力工况不单独分析,同时增加需要的分析工况组合ericssdi(b)1、荷载工况是指定荷载如何施加给结构(如动力和静力)和如何进行分析(如线性与非线性),可以说是针对结构的荷载情况;2、分析工况也是指定荷载如何施加给结构,可用于将荷载工况组合成一个或几个分析工况进行分析,分析工况不产生结构响应,可以说是针对荷载工况的施加方式;3、要得到荷载工况产生的结构响应,必须定义分析工况包含荷载工况;4、工况组合是针对设计组合或者考虑多种荷载工况共同作用下的结构响应,可将不同分析工况的结果按各种方式进行组合,如1.2恒+1.4活;其实对于给定荷载的结构,可根据荷载工况、分析工况和组合任意进行搭配得到最后分析结果,这也是SAP功能强大的体现。
sap2000中线单元局部坐标轴怎样用SAP2000进行屈曲分析请问怎样用SAP2000进行屈曲分析?第一类稳定和第二类稳定怎么考虑?还有模态数根据什么确定?答:1、第一类稳定计算可直接选用定义/分析选项数据对话框中的BUCKING选项,并对屈曲模态数和特征值收敛容差进行选择后计算。
屈曲因子大于1时,表明给定的荷载还可以增加。
屈曲因子为负数时,表明荷载反向时会屈曲。
第一类稳定分析SAP能做刚性框架(桁架)稳定系数,壳体的平面外和平面内失稳,实体单元构成杆件的屈曲分析。
SAP2000建模和分析过程
SAP2000建模和分析过程1.几何模型定义:在SAP2000中,可以通过几何定义功能来创建模型的基本几何形状。
可以使用直线、弧线和曲线来定义结构中的线段、弯折和孔洞等几何特征。
可以在整个建模过程中使用这些几何元素。
2.结构元素的定义:在SAP2000中,可以使用节点、杆件、平板和体单元等元素来创建结构模型。
可以通过定义节点,将相应的节点连接起来,形成杆件或平板。
也可以定义体单元来创建立体结构模型。
3.边界条件的定义:在SAP2000中,定义边界条件非常重要,因为这些条件对结构的分析结果有着重要的影响。
可以在节点或线段处定义约束,如固定、弹簧等。
这些约束将模拟真实结构中的支撑条件。
4.荷载的应用:在SAP2000中,可以通过多种方式应用荷载。
可以通过定义节点荷载、线荷载、表面荷载和体积荷载等方式来应用荷载。
可以通过手动输入荷载值,也可以通过使用荷载组合功能来定义多个荷载组合。
5.材料属性的定义:在SAP2000中,可以定义各种材料的弹性和塑性特性。
可以根据具体的材料性质,如弹性模量、泊松比、屈服强度等,来定义材料的性能。
这些材料属性将用于分析和设计计算中。
6.分析类型的选择:在SAP2000中,可以选择不同的分析类型来进行结构分析和设计。
可以选择静力分析、线性和非线性分析、热力分析和动力分析等。
根据具体的问题和需求,选择适合的分析类型。
7.分析计算:在SAP2000中,可以通过点击分析按钮来进行结构的分析计算。
软件将根据之前定义的模型、荷载和材料属性,进行相应的分析计算。
可以输出各种结果,如节点位移、杆件内力、平板应力等。
8.结果解释:在SAP2000中,可以通过不同的方式来解释和展示分析结果。
可以使用图表、表格和动画等方式来呈现结果。
可以查看结构的变形、应力和裂缝等信息,以评估结构的性能。
9.结构优化:在SAP2000中,可以使用优化工具来实现结构的优化。
可以通过调整结构参数,如截面尺寸、支撑条件和材料属性等,来优化结构的性能。
SAP2000非线性时称的一些知识
SAP2000非线性时称的一些知识时间:2009-02-25 00:00来源:/s/blog 作者:admin 点击: 5437次好像只能考虑NLLINK的非线性,而绝不是材料非线性。
3。
在模态非线性时程分析里,但是由于hinge单元没有滞回模型,在反向加载的过程中给出的力-位移曲线是错误的,检查一下正向屈服荷载(负值)和反相屈服荷载(正值)就可以看到,这是完全错误的。
在Sap的li整理一些和论文相关的知识,希望能对论文进度有提高!中华钢结构论坛上一些人的帖子,整理一下:一、主要是非线性方面的参数设置一些问题:1。
在非线性时程分析中,好像只能考虑NLLINK的非线性,其余单元都只是线性;2。
在pushover中定义的塑性铰也不能用于非线性时程分析。
(有争议)1.可以用只拉的cable单元模拟索单元,误差不大。
至于悬垂效应,可以参看midas的手册,其中的cable单元是考虑了索的悬垂效应的,刚度矩阵不同。
2。
P-delta是几何非线性,它主要用来解决刚度硬化和二阶效应的问题,而绝不是材料非线性。
3。
在模态非线性时程分析里,只有NLLink单元起作用。
在直接积分非线性时程分析里,NLLINk单元和Hinge单元都起作用。
4。
Hinge可不可以用来作弹塑性时程分析?如第3条里所说,hinge在直接积分时程分析里起作用,但是由于hinge单元没有滞回模型,在反向加载的过程中给出的力-位移曲线是错误的,所以应该不可以用来作弹塑性时程分析,虽然在弹塑性时程分析里,它也能给出结果,但是错误的,可以参看下面的例子,检查一下正向屈服荷载(负值)和反相屈服荷载(正值)就可以看到,反相屈服荷载反而要大于正向屈服荷载,这是完全错误的。
在Sap的link中有一种link叫plastic,它给出了理想的滞回模型,比较符合钢结构的弹塑性性能,可以用它来模拟。
sap2000v9.1.6以下的版本不能做结构的弹塑性动力时程响应分析,其塑性铰的定义仅针对pushover非线性分析的!对非线性动力时程分析无效!sap2000v9.1.6版本及其以上新增了fiber-hinger的定义,可以进行钢筋混凝土构件的塑性铰定义与设计,而钢结构的构件需要进行设计类型的修改才可行!对结构构件定义纤维模型的塑性铰之后,即可利用逐步积分法进行非线性弹塑性时程响应分析,不可以用非线性振型分解法求解!计算时间很长,并且需要很小的时间步长保证其收敛性与稳定性!推荐采用HHT法,alpha取-1.0或者利用wilson-thita法,thita取1.4。
SAP2000时程分析精华贴
Sap2000精华贴集锦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α,而地震反应谱gTTSa⨯=)()(α。
(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。
sap2000中定义非线性分析工况的初始条件
问题描述:进行非线性时程分析时,为考虑结构已承受的重力荷载,需定义初始条件作为前续工况。
那么,具体该如何定义非线性时程工况的初始条件呢?解答:在SAP2000中,时程分析有两种求解方法:直接积分法和振型叠加法。
直接积分非线性分析可以考虑所有非线性类型,是最通用的方法。
而振型叠加非线性分析通常用于考虑连接单元的非线性,适用于减、隔震结构,运算速度快。
程序中,这两种方法的非线性时程工况都可以选择相应的初始条件。
下面分别介绍各自初始条件工况的定义方法。
1.直接积分法非线性静力工况、非线性施工顺序工况和非线性直接积分时程工况都可以作为直接积分法非线性工况的初始条件。
对于模拟地震作用时结构已承受的重力荷载,初始条件通常选择非线性静力工况。
具体操作如下:步骤一:定义静力非线性荷载工况,命令:定义>荷载工况。
图1重力初始条件工况分析类型选择“非线性”,添加荷载类型:1.0恒载和0.5活载(重力荷载代表值),可根据具体情况选择是否考虑几何非线性参数,具体设置如图1所示。
步骤二:定义地震时程工况时,选择从gavity工况的结束状态继续分析。
图2直接积分法时程工况注意:非线性荷载工况可以继承初始条件荷载工况的刚度、全部结构效应(包括内力、应力、变形等),以及先前加载历史导致的材料非线性效应等全面信息。
2.快速非线性分析(FNA)法在SAP2000中振型叠加法又被称为快速非线性分析(FNA)法。
FNA法分析只能从其他FNA 分析继续,也就是说已经定义的FNA工况才能作为该FNA工况的初始条件。
所以,需要用FNA法模拟结构的重力荷载。
解决思路是:定义一个拟静态的FNA分析工况,使重力荷载拟静态地施加,并使结构在此过程中不产生振动。
具体操作如下:步骤一:定义斜坡函数,以缓慢地施加重力荷载,命令为:定义>函数>时程,具体参数见图3。
图3 RAMPTH函数斜坡函数总时长取相对结构第一周期较长的时间(建议取10倍T1),总时间至少为上坡时间的2倍。
sap2000钢筋混凝土非线性计算下载
sap2000钢筋混凝土非线性计算范本1:正文:一、引言钢筋混凝土结构是目前建筑工程中应用最广泛的一种结构形式。
为了确保结构的安全性和可靠性,需要进行钢筋混凝土结构的非线性计算。
本文档将介绍如何使用SAP2000软件进行钢筋混凝土非线性计算,并提供相关的。
二、软件SAP2000是一款专业的结构分析和设计软件,适用于各种类型的结构,包括钢筋混凝土结构。
您可以通过以下最新版本的SAP2000软件:[]三、软件安装1. 完成后,双击安装程序并按照提示进行安装。
2. 安装完成后,打开SAP2000软件。
四、模型建立1. 选择新建模型,并设置模型的基本参数,包括单位、坐标系等。
2. 通过绘图工具创建结构的几何形状,包括梁、柱、板等。
3. 为结构的各个部分定义材料性质和截面属性。
4. 添加荷载和边界条件。
五、分析设置1. 选择适当的分析方法,包括静力分析、动力分析等。
2. 根据结构的特点选择适当的非线性分析方法,如弹塑性分析、屈曲分析等。
3. 设置分析的参数,包括收敛准则、控制参数等。
六、计算结果和后处理1. 进行计算,得到结构的位移、应力、反力等结果。
2. 对计算结果进行后处理,包括绘制曲线和图表、报告等。
七、结论钢筋混凝土非线性计算是确保结构安全性的重要步骤。
通过使用SAP2000软件,可以方便快捷地进行钢筋混凝土结构的非线性计算。
附件:1. SAP2000软件安装包2. 模型建立示例文件法律名词及注释:1. 静力分析:一种将结构的受力情况转化为静力平衡方程,并求解该方程得到的结构反力和位移的分析方法。
2. 动力分析:一种研究结构在地震等动力荷载作用下的响应情况的分析方法。
3. 弹塑性分析:结构在超过弹性极限后产生塑性变形的分析方法。
4. 屈曲分析:研究结构在压力或拉伸作用下的临界弯曲荷载和对应位移的分析方法。
范本2:正文:一、简介SAP2000是一种常用的结构分析和设计软件,广泛应用于钢筋混凝土结构的非线性计算。
SAP2000程序中提供了强大的分析功能.
SAP2000程序中提供了强大的分析功能,不仅囊括了土木工程领域几乎所有的分析类型:静力分析、动力分析、模态分析、反应谱分析等,最近还发展了在机械行业常用的频域分析,如稳态分析及PSD 分析。
工程师需要做的是将实际结构简化为合理的计算模型。
对于非线性分析,选择不同的求解器、控制方法或者分析参数,计算结果会明显不同,因此工程师需要对非线性分析过程有一定的了解,并应具备一定的数值计算知识。
下面主要剖析土木工程行业常用的分析工况,并针对工程师遇到的常见问题做必要的解释说明。
1 线性分析与非线性分析在SAP2000中,静力分析与时程分析工况均可根据需要设定为线性或者是非线性分析。
两者的区别见表1。
线性分析与非线性分析的区别表1非线性可能有以下几种情况:1)P-Δ(大应力)效应:当结构中有较大应力(或内力)时,即使变形很小,以初始的和变形后的几何形态写的平衡方程的差别可能很大;2)大变形效应:当结构经历大变形时,变形前后的平衡方程差别很大,即使应力较小时也是如此;3)材料非线性:材料的应力-应变关系不是完全的线性,或者是塑性材料;4)人为指定:如指定了拉压限制,结构中包含粘滞阻尼单元或者其他非线性单元等情况。
在定义分析工况时,如果要考虑第1,2种非线性,可在工况定义时设定。
材料非线性在目前SAP2000版本中主要体现为各种形式的塑性铰,如轴力铰、剪力铰、PMM铰等。
铰的力学属性为刚塑性,出现铰意味着框架进入塑性阶段。
带有铰的框架对象的弹性属性来自于框架单元本身的弹性。
SAP2000更高版本将会融入Perfor m系列程序,届时用户可以更加灵活地定义材料非线性。
2 Pushover分析Pushover分析是一种静力非线性分析,用户定义侧向荷载来模拟地震水平作用,且通过不断增大侧向作用,追踪荷载-位移曲线,将这条曲线(能力曲线)与弹塑性反应谱曲线相结合,进行图解,得到一种对结构抗震性能的快速评估的方法,称为Pushover方法。
sap2000算索结构
采用SAP2000计算索结构过程一、切换中文界面及设置单位打开SAP,在“帮助”里选择“change language to Chinese”,进行了中文切换;然后新建模型,在“单位”里选择“N,mm, C”,选择空模板;二、分组:按图层导入模型,可形成不同的组,修改组名:定义→组→修改/显示→组→改组名分别为hengsuo、shusuo、rod、lizhu、dxfin.三、定义材料:输入名称tensioned cable→选择设计类型steel或none;查表1-1,修改弹性模量为145000(根据厂家提供的表取值)和热膨胀系数(为1.200E-05),材料类型一般选各向同性。
(对于索的参数,需参考厂家的信息,这里的参数对于不同的索可能会不相同),如下图:四、定义截面这里用框架结构来模拟拉索。
定义→框架截面→在“选择要添加的属性类型”的第二栏选择“add circle”→“添加新属性”,查表2-2,先选用直径为36的钢索,截面名称栏输入“S36”,在材料一栏选截面“tensioned cable”,输入直径36,如下图:打开“截面属性”一栏,可看到相应的截面参数,再打开“属性修正”一栏,在横截的轴向面积输入修正系数0.752,因为是用框架结构模拟钢索结构,所以在“围绕2轴的惯性矩”、“围绕3轴的惯性矩”系数应尽可能的小,输入0.01→点击“确认”。
如下图:选择→组→hengsuo、shusuo→tensioned cable用同样的方法定义截面FANGTONG、T、FIX截面。
附:wide flange→工字钢channel→槽钢double channel→双槽钢Tee→T形钢angle→角钢double angle→双角钢box/tube→方通pipe→圆管rectangular→矩形截面circle→圆截面general→自定义截面(定义截面属性)cold formed C→C形冷轧钢cold formed Z→Z形冷轧钢cold formed hat→帽形冷轧钢SD section→自定义截面(定义截面形状)Nonprismatic→变截面定义五、定义载荷工况分别输入载荷名称、类型、自重乘数和自动侧向系数,自重乘数取0,定义风载荷w、玻璃自重boli、温度载荷temp(模拟预应力)、delttemp(实际温度).除DEAD以外,其它自乘系数均为0,国外一般采用的标准为英标BS6399-95。
sap2000线性和非线性
sap2000线性和非线性sap线性与非线性的比较从某种角度来讲,索的非线性问题计算结果不收敛,就等于劳而无获。
所以一定要将结果在保证精度下,调为收敛。
从荷载作用方式角度,非线性问题分为静力非线性和动力非线性。
静力非线性收敛问题初始条件(Initial Condition):初始条件选为零,这就意味着索初始应力为零,索很柔。
这种情况下,在此基础之上的工况分析,就很难收敛;如果给索一点初应力(施加应变或降低温度),使索具有一定的初始刚度,再以此应力为初始条件进行工况分析,计算速度就大有提高。
但是会与零初始条件计算结果有一定差别,这需要变动初应力和工况荷载进行反复试算。
荷载的施加(Load Application) :这里只讨论载控制(程序默认),在这种情况下,注意节点监测位移(monitored displacement)(迭代过程中,对此节点位移容差进行判断)可以自己选择;如果在水平荷载作用下,选择结构顶点和离地面较低点,一般前者收敛速度会慢(带有索的的结构会明显感觉到这一点),如果将监测位移的节点选择在索上,那就更慢(此时,因为有索,一般把P-delta+大变形打开;在竖向荷载下,只要不选择为索的节点,差别不大。
非线性参数(Nonlinear Parameters):(1)几何非线性参数。
这个就是按照“无”、“P-delta”和“P-delta+大变形”顺序收敛速度减慢,有索的结构体系也应该选择“P-delta+大变形”。
(2)求解控制参数。
如果默认参数情况下,不能够收敛,先不要改变收敛容差,先将最大总步、最大空步和每步最大迭代次数加大,一般情况下,都可以得到收敛的结果;否则,改变收敛容差,一般不小于5.0E-3。
动力非线性直接积分法收敛问题SAP2000动力分析方法有四种:(1)线性振型叠加法,是大多数教材里讲到的振型叠加法,它只适用于线性结构。
(2)非线性振型叠加法,针对于结构中加有非线性单元(粘弹、粘滞、摩擦、阻尼单元、隔震支座)的一种快速非线性解法(FNA),它适用于结构本身必须是线性的,非线性单元里的刚度可以为非线性(例如:考虑屈服刚度的隔震支座)的结构体系。
sap2000钢筋混凝土非线性计算
目录一、问题描述 (3)二、模型建立 (4)2.1快速建立初步模型 (4)2.2定义轴网 (5)2.3定义材料 (5)2.4 框架截面的定义、指定、剖分 (6)2.6楼板的定义、绘制、剖分 (9)2.7指定节点束缚 (11)2.8指定线单元插入点 (11)2.9指定线对象的刚域 (13)2.10 定义荷载模式 (13)2.11对结构施加荷载 (14)2.12定义质量源 (15)2.13定义时程分析函数 (15)2.14定义荷载工况 (16)2.15定义广义位移 (20)2.16定义组 (20)三、有关铰的相关计算 (21)3.1 梁铰计算 (21)3.1.1计算不同情况下的屈服弯矩和极限弯矩 (21)13.2.2计算不同情况下的屈服曲率和极限曲率 (21)3.2柱铰的计算 (22)3.2.1轴力计算 (22)3.2.2计算柱的屈服弯矩和极限弯矩 (23)3.2.4计算屈服面上的特殊点 (24)3.2.5柱的弯矩曲率关系的定义以及梁的弯矩曲率定义 (26)3.3向模型中添加梁铰和柱铰 (28)4分析运行及结果查看 (29)4.1运行分析工况 (29)4.2小震下的运行结果 (30)4.2.1层位移 (30)4.2.2层间位移 (30)4.2.3层间位移角 (31)4.2.4层剪力 (31)4.2.5小震下的出铰情况和破坏机制 (32)4.2.6小震下的滞回曲线 (32)4.3大震的运行结果 (34)4.3.1层位移 (34)4.3.2层间位移 (34)4.3.3层间位移角 (35)10 ) (35)由层间位移除以对应的层高,就可以得到层间位移角,如下表:(单位:34.3.4层剪力 (35)4.3.5出铰情况和破坏机制 (36)4.3.6大震下的滞回曲线 (37)2一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。
结构尺寸如下图所示,混凝土强度等级为:1~5层采用C40;6、7层采用C30,恒载按实际梁、板、柱实际重量计算,不考虑装饰荷载,活荷载按2KN/m2考虑,不考虑风荷载。
sap2000钢筋混凝土非线性计算
sap2000钢筋混凝土非线性计算在建筑结构的设计和分析中,准确评估钢筋混凝土结构在各种荷载作用下的性能至关重要。
SAP2000 作为一款功能强大的结构分析软件,为钢筋混凝土非线性计算提供了有效的工具和方法。
钢筋混凝土结构的非线性行为主要源于混凝土材料的非线性特性、钢筋的屈服和强化,以及钢筋与混凝土之间的粘结滑移等因素。
这些非线性特性使得结构在受力过程中的响应变得复杂,传统的线性分析方法往往无法准确预测结构的实际性能。
在 SAP2000 中进行钢筋混凝土非线性计算,首先需要对混凝土和钢筋的材料模型进行合理的定义。
对于混凝土,常见的模型有弥散裂缝模型和塑性损伤模型。
弥散裂缝模型将混凝土视为各向同性的连续材料,通过引入裂缝张开和闭合的准则来模拟混凝土的开裂行为。
塑性损伤模型则考虑了混凝土在受压和受拉时的损伤演化,能够更准确地反映混凝土在反复荷载作用下的性能劣化。
钢筋的模拟通常采用理想弹塑性模型或考虑强化阶段的双折线模型。
理想弹塑性模型简单直观,适用于对钢筋性能要求不高的情况。
双折线模型则能够更好地反映钢筋在屈服后的强化行为,提高计算结果的准确性。
除了材料模型,构件的截面定义也是关键的一步。
在 SAP2000 中,可以通过自定义截面或使用软件提供的标准截面类型来模拟钢筋混凝土构件的截面形状和配筋情况。
对于复杂的截面,如异形柱或配有多排钢筋的梁,自定义截面能够更精确地反映实际的配筋分布。
在建模过程中,还需要合理地设置边界条件和荷载工况。
边界条件的正确定义能够反映结构与基础或相邻构件之间的连接方式和约束情况。
荷载工况则应根据实际的设计要求,包括恒载、活载、风载、地震作用等,进行准确的施加。
完成建模和参数设置后,就可以进行非线性计算分析。
计算过程中,SAP2000 会自动迭代求解结构的平衡方程,逐步更新结构的内力和变形。
通过查看计算结果,可以得到结构在不同荷载阶段的应力分布、裂缝开展情况、构件的变形和内力等重要信息。
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问题描述:
进行非线性时程分析时,为考虑结构已承受的重力荷载,需定义初始条件作为前续工况。
那么,具体该如何定义非线性时程工况的初始条件呢?
解答:
在SAP2000中,时程分析有两种求解方法:直接积分法和振型叠加法。
直接积分非线性分析可以考虑所有非线性类型,是最通用的方法。
而振型叠加非线性分析通常用于考虑连接单元的非线性,适用于减、隔震结构,运算速度快。
程序中,这两种方法的非线性时程工况都可以选择相应的初始条件。
下面分别介绍各自初始条件工况的定义方法。
1.直接积分法
非线性静力工况、非线性施工顺序工况和非线性直接积分时程工况都可以作为直接积分法非线性工况的初始条件。
对于模拟地震作用时结构已承受的重力荷载,初始条件通常选择非线性静力工况。
具体操作如下:
步骤一:定义静力非线性荷载工况,命令:定义>荷载工况。
图1重力初始条件工况
分析类型选择“非线性”,添加荷载类型:1.0恒载和0.5活载(重力荷载代表值),可根据具体情况选择是否考虑几何非线性参数,具体设置如图1所示。
步骤二:定义地震时程工况时,选择从gavity工况的结束状态继续分析。
图2直接积分法时程工况
注意:非线性荷载工况可以继承初始条件荷载工况的刚度、全部结构效应(包括内力、应力、变形等),以及先前加载历史导致的材料非线性效应等全面信息。
2.快速非线性分析(FNA)法
在SAP2000中振型叠加法又被称为快速非线性分析(FNA)法。
FNA法分析只能从其他FNA 分析继续,也就是说已经定义的FNA工况才能作为该FNA工况的初始条件。
所以,需要用FNA法模拟结构的重力荷载。
解决思路是:定义一个拟静态的FNA分析工况,使重力荷载拟静态地施加,并使结构在此过程中不产生振动。
具体操作如下:
步骤一:定义斜坡函数,以缓慢地施加重力荷载,命令为:定义>函数>时程,具体参数见图3。
图3 RAMPTH函数
斜坡函数总时长取相对结构第一周期较长的时间(建议取10倍T1),总时间至少为上坡时间的2倍。
本例中,上坡时间为20s,总时间为60s。
步骤二:定义拟静态的FNA分析工况,命令为:定义>荷载工况。
图4 HISTQS工况
为了抑制结构的振动,使用高模态阻尼,取0.99。
添加荷载类型:1.0恒载和0.5活载;函数选择RAMPTH斜坡函数;具体的参数设置如图4所示。
步骤三:在定义地震时程工况时,选择从HISTQS工况的结束状态继续分析,如图5所示。
图5基于FNA法的时程工况。