SAP2000基础隔震分析

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SAP2000自动地震作用工况测试

SAP2000自动地震作用工况测试傅康—2014年7月前不久对SAP2000的自动风荷载工况做了测试，验证了自动风荷载工况计算结果的准确性，现继续测试SAP2000自动地震作用工况。

SAP2000自动地震作用工况实际上就是底部剪力法，除了此方法，还可以定义反应谱工况计算地震作用，与《抗震规范》相对应。

《抗震规范》规定高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和高度均匀分布较均匀的结构可采用底部剪力发。

根据规范的要求，选取的测试对象是一个三层的钢框架，X向的跨度为6m，Y向的跨度为8m，两个方向均为两跨，层高为4m。

梁的截面尺寸为H400*300*10*16mm，主的截面尺寸为500*300*12*20mm，，材料为Q235，SAP2000模型见下图。

自动地震荷载工况需要定义的参数如下。

荷载方向指的是地震作用的方向，一般X、Y 向是水平地震作用，Z向是竖向地震作用，与模型建立的方向有关。

偏心率是每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值，用来考虑实际楼层的质心与模型定义的质心不重合而引起的扭矩，此选项仅在定义了刚性层时有效，一般取值为0.05。

地震系数框里面的参数值与《抗震规范》定义的相同，按规范取值。

此例的参数取值见下图。

在分析之前，还需要定义质量源。

SAP中的DEAD荷载模式的自重乘数是1.0，即自动计算结构构件的自重。

由于结构构件的自重与构件的密度和体积有关，在验证手算时相当麻烦，所以定义质量源时不加入DEAD模式荷载，而引入SD模式荷载，以附加恒载的形式考虑结构楼层的重量。

此例中未考虑楼板的作用，仅框架作为受理构件，但为了将楼面的荷载导算至周边的框架，在各楼层均建立虚面（厚度为0），在虚面上施加“均匀导荷至框架”形式的面荷载，将荷载导荷至框架。

在SD模式荷载中施加5kN/m2的面荷载，在LIVE中施加10kN/m2的面荷载，荷载模式的种类和定义的质量源如下图。

运行分析后，得到结构的模态如下。

SAP2000自动地震作用工况下的地震作用力分布。

地铁车站主体结构基于SAP2000的抗震静力分析

第43卷第5期山西建筑Vol.43No.52 0 1 7 年 2 月SHANXI ARCHITECTURE Feb.2017 • 35 •文章编号：1009-6825 (2017)05-0035-02地铁车站主体结构基于SAP2000的抗震静力分析+杨青潮张爱萍(山东交通职业学院公路与建筑学院，山东潍坊261206)摘要:结合某地铁车站的结构特点与工程地质条件,并采用SAP2000软件，对该地铁车站进行了抗震静力与水反工况静力分析, 探讨了该车站主体结构的内力与变形情况，为车站结构的抗震设计提供了依据。

关键词:地铁车站，主体结构，静力分析，层间位移中图分类号:TU311.1 文献标识码:A〇引言目前随着城市不断的发展,人口也呈现逐年增加的趋势，城镇化的发展更增加了人口流动速率，人员出行和物资交流更加频繁，交通需求急剧增长，使得原本就紧张的道路更加拥挤，车辆更加堵塞、交通秩序混乱，城市交通供需矛盾日趋紧张。

随着社会的高速发展，运量需求不断增长，地面交通已经满足不了人们的需求。

我们急需一种新的交通方式来缓解城市交通的压力，而既能为城市居民提供便捷、安全、舒适的交通环境，又能缓解交通压力的唯一途径就是发展地铁公共交通体系[1]。

由于地铁建设为百年大计，所以对地铁结构的建设要求很高，我国是地震多发区，地铁主体结构满足抗震的要求是十分重要的。

1工程实例分析地铁车站是地铁建设的主要控制点，是保证地铁建设能否顺利完成的关键因素。

根据国家有关工程建设、防震减灾的法律法规并实行以预防为主的方针，对城市地下轨道交通工程进行抗震设计。

根据GB50011—2010建筑抗震设计规范，提出了对建筑抗震的三个水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需进行修理可继续使用（小震不坏）；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用（中震可修）；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏(大震不倒）[2]。

基于SAP2000的轻钢加层结构的抗震性能分析_刘昱

[文章编号] 1002-8412(2008)06-0100-05基于SAP2000的轻钢加层结构的抗震性能分析刘昱1,高小旺2,张涛3(11北京工业大学,北京100124;21北京三茂建筑工程检测鉴定有限公司,北京100873;31北京建工建筑设计研究院,北京100044)[摘要] 采用轻钢结构加层后,结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等均发生了较大的变化,仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的,应进行结构的整体分析。

本文采用有限元软件SAP2000,结合具体工程对钢筋混凝土框架结构直接采用轻钢结构加层建立了三维有限元模型,对4层、5层、6层钢筋混凝土框架分别加一层、两层轻钢结构的抗震性能进行了模态分析和反应谱分析,得到了该类结构的地震反应特点,为加层结构的抗震设计提供了一些理论参考。

[关键词] 轻钢加层;SAP2000;抗震性能;反应谱法[中图分类号] TU35211+1 [文献标识码] AAnalysis of Seismic Performance of the Storey -adding Structures of Light -weight Steel Based on SAP 2000Liu Yu 1,Gao Xiao -wang 2,Zhang Tao 3(1.Bei j ing University o f Technology ,Bei j ing 100124,China ; 2.Bei j ing Sanmao T est &Appraiser of Construction Enginee rin g Co .,Ltd .,Bei j ing 100873,China ; 3.Beijing Building En gineering of Architectural Design ,Beijin g 100044,China )Abstract :Significant di fferences occur in the mass,stiffness,period and damping ratio after adding ligh-t weight steel storeys on the top of the original building.It i s necessary to analyze the integral s tructure due to the unreliabili ty of calculating the adding storeys independen tly.In this paper,a three -dimensional adding steel storeys on top of the reinforced concrete frame s tructure is made by finite element analysis software SAP2000.The seismic performance includes adding one or two storeys ligh-t wei ght steel frame on four -storey,five -storey,and six -storey by using modal analysis method and response spectrum method is analyzed.In addition,i t got the seismic response features about storey -adding of ligh -t weight steel structure,and it offers theoretical reference on the seismic design of addi ng storey.Keywords :ligh -t weight steel addin g storey;SAP2000;seismic performance;response spectrum method[收稿日期] 2008-07-151 引言随着我国经济建设的迅速发展,致使城市人口日益增长,城市用地日趋紧张。

基于位移加载的地震时程分析在SAP2000中实现

u ps
=
−
K
−1 ss
K
sb
u
b
= Tub [5]，那么（3）式就可以转换为：
M ssu&&i + Cssu&i + K ssui = −M ssTu&&b − CssTu&b
（5）
由式（5），加速度输入激励模型和位移输入激励模型的差别在于位移输入模型多了项阻
尼力 − CssTu&b 。一般来说工程计算上多用瑞利阻尼来表示 Css ，即 Css = αM ss + βK ss ，则：
Abstract an additional damping force in the seismic analysis using displcement loading model was theoritically studied, which will cause unreasonable seismic forces during SAP2000 program calculation, and then an effective measure is adopted to solve this problem. In addition, it is reminded that Modes Superposition Method is not suitable for seismic analysis using displcement loading. Keywords displcement loading model; damping force; multiple support excitation; time history seismic analysis; SAP2000

基于SAP2000的空间错层结构抗震分析与设计

基于SAP2000的空间错层结构抗震分析与设计一、绪论A. 研究背景和意义B. 相关研究现状和进展C. 研究目的和内容二、理论基础A. SAP2000软件介绍B. 空间错层结构原理C. 抗震设计理论三、建模和分析A. 结构建模和参数设置B. 荷载分析和组合C. 动力分析和地震响应谱四、设计优化和分析A. 设计优化方法和原理B. 设计参数分析和结果比较C. 结构性能评估和优化方案五、结论与展望A. 研究成果总结B. 不足之处和未来研究方向C. 实际应用和推广建议一、绪论A. 研究背景和意义地震是一种破坏力极强的自然灾害。

在过去的几十年中，全球各地都发生过多次重大的地震灾害，给人们的生命、财产和社会经济带来了严重的损失。

为了尽可能减少地震对建筑物的破坏，抗震设计成为了建筑工程领域的重要议题之一。

在这种情况下，正确地模拟和分析地震对建筑物的影响，以便正确地设计建筑物成为了非常重要的问题。

B. 相关研究现状和进展近年来，计算机技术和建筑工程技术的发展为建筑结构的分析和设计提供了更加先进和高效的工具和方法。

特别是有限元法和计算机仿真技术，成为现代建筑工程领域的重要工具。

其中，SAP2000是一个非常知名的有限元分析软件，广泛应用于各种类型的建筑结构分析和设计中。

空间错层结构是一种较为常见的建筑结构形式，它可以显著地提高建筑物的空间利用效率和设计灵活性。

因此，通过SAP2000软件对空间错层结构进行抗震分析和设计，可以更加准确地评估地震对建筑物的影响和结构的抗震性能，为抗震设计提供更好的参考。

C. 研究目的和内容本论文旨在使用SAP2000软件对一种具有空间错层结构的建筑进行抗震分析和设计，并优化其结构参数，以提高结构的抗震性能。

具体内容包括：建筑模型创建和参数设置、荷载分析和组合方式、地震动分析、设计优化和分析方法、结构性能评估和优化方案等。

通过分析和总结实验结果及其应用价值, 为未来的建筑抗震设计提供一定的参考。

SAP2000桥梁结构抗震性能评价

SAP2000桥梁结构抗震性能评价介绍了SAP2000程序中的Pushover方法的基本原理和方法，阐述了利用SAP2000程序进行桥梁结构Pushover分析的计算步骤，结合桥梁破损极限状态的定量准则进行桥梁抗震性能评价，并给出了一个应用实例。

结果表明，SAP2000程序可以较方便地实现桥梁结构的Pushover分析，并且可以对一般桥梁结构的抗震性能做出合理的评价。

标签：Pushover分析；桥梁；抗震性能；SAP20001 Pushover方法的基本理论1.1 基本原理SAP2000程序提供的Pushover分析方法，主要基于两本手册，一本是由美国应用技术委员会编制的《混凝土建筑抗震评估和修复》（ATC-40），另一本是由美国联邦紧急管理厅出版的《房屋抗震加固指南》（FEMA273/274）。

混凝土塑性铰本构关系和性能指标来自于ATC-40，钢结构塑性铰本构关系和性能指标来自于FEMA273/274，而Pushover方法的主干部分，即分析部分采用的是能力谱法，来自于ATC-40。

其主要步骤如下：（1）用单调增加水平荷载作用下的静力非线性分析，计算结构的基底剪力-顶点位移曲线；（2）建立能力谱曲线和需求谱曲线；（3）性能点的确定；（4）结果分析和性能评价。

1.2 能力谱和需求谱的建立Pushover分析最终要形成结构的能力谱曲线和需求谱曲线，并确定两曲线的交点，能力谱曲线由Pushover分析得到，需求谱曲线由反应谱转换得到。

能力谱由结构的荷载-位移曲线转换得来，见图1，具体转换过程如下：结构的荷载-位移曲线上任一点坐标设为（V t，△r）；能力谱曲线上任一点的坐标设为（S ai,S式中：r m-结构的第m振型的振型参与系数；m i-结构的第i层的质量；im-结构的第m振型在第i层的振幅；N-结构的层数。

需求谱曲线分为弹性和弹塑性两种需求谱。

对弹性需求谱，可以通过将典型（阻尼比为5%）加速度S a反应谱与位移S d反应谱画在同一坐标系上，根据弹性单自由度体系在地震作用下的运动方程可知S a和S d之间存在下面的关系：对弹塑性结构的AD格式的需求谱的求法，一般是在典型弹性需求谱的基础上，通过考虑等效阻尼比ξe或延性比μ两种方法得到折减的弹塑性需求谱。

SAP2000桥梁结构抗震性能评价——基于Pushover原理

系：一ＴＳＳ素ａ２ａ
（３）
抗震评估和修复》Ａ一４）另一本是由美国联邦紧急管（Ｔｃ０，理厅出版的《屋抗震加固指南》ＦＭＡ７／７）房（Ｅ２３２４。混凝土
对弹塑性结构的Ａ格式的需求谱的求法，般是在典Ｄ一型弹性需求谱的基础上，过考虑等效阻尼比 ∈ 通或延性比
１１基本原理．
位移ｓｄ反应谱画在同一坐标系上，据弹性单自由度体系根在地震作用下的运动方程可知ｓ和ｓｄ之间存在下面的关
Ｓ２０ＡＰ００程序提供的Ｐｓｏｅ分析方法，要基于两ｕｈｖｒ主本手册，本是由美国应用技术委员会编制的《凝土建筑一混
。一
ａｙ
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在如下转换关系：ｓｉ＝
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；ｄＳｌ＝等
ＪｌＡｌｒ
（）１
式中：结构第一振型顶点振幅；ｌ结构第一振型Ｘｌ～ａ一
圈２反应谱折减的阻尼转换图３能力谱与需求谱为确定ｅ，要首先假定ａ、有了ｅ需ｐｄ，后，过对弹性通
两种方法得到折减的弹塑性需求谱。Ａ一４ＴｃＯ采用的是塑性铰本构关系和性能指标来自于ＡＴｃ一４，结构塑性Ｏ钢考虑等效阻尼比 ∈ 。的方法。在图２中，为等效单自由度ｄ铰本构关系和性能指标来自于ＦＭＡ２３２４而ＰｓｏｅＥ７／７，ｕｈｖｒＡＴＯ中等效阻尼比 ∈ 由最大位移反方法的主干部分，分析部分采用的是能力谱法，自于体系的最大位移，Ｃ一４即来应的一个周期内的滞回耗能来确定，下式计算：按ＡＴＣ一４Ｏ。

基于SAP2000的钢结构减震性能分析

基于SAP2000的钢结构减震性能分析何晓寒摘要：为了研究钢框架结构在增设屈曲约束支撑后的减震性能，本文以某高烈度地区钢框架结构为研究对象，并通过有限元软件SAP2000，分别对纯钢框架结构和加屈曲约束支撑的减震结构进行了模拟，并按规范要求选取了三条地震波，对其进行了动力特性分析以及动力响应分析。

在动力特性分析中，通过对比两种结构的前三阶主振型，确定其平扭属性，发现其都满足规范要求，但增设屈曲约束支撑后，减震结构的抗侧刚度明显提高。

在动力响应分析中，分别用反应谱法以及非线性时程分析法求解了两种结构的层间位移和层间位移角，发现加屈曲约束支撑的减震结构的层间位移角与层间位移都明显小于纯钢框架结构，减震效果明显。

关键词：减震;屈曲约束支撑;钢结构：TU352.11 ：A：1003-5168（2021）21-0049-03Analysis of the Shock Absorption Performance of Steel Structure Based on SAP2000HE Xiaohan（School of Civil Engineering and Communication， North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou Henan 450045）Abstract： In order to study the shock absorption performance ofsteel frame structure with buckling restrained brace. In this paper，the steel frame structure in a high seismic intensity area is taken as the research object. Through the finite element software SAP2000，the pure steel frame structure and the damping structure with buckling restrained brace were simulated， and three seismic waves are selected according to the requirements of the code， the dynamic characteristic analysis and dynamic response analysis are carried out. In the analysis of dynamic characteristics， by comparing the first three main modal of the two structures， the flat torsionproperties are determined， and it is found that both of them meet the requirements of the code， but the lateral stiffness of the damping structure is significantly improved after adding buckling restrained brace. In the dynamic response analysis， the inter-story displacement and inter-story displacement angles of the twostructures respectively solved by response spectrum method and non-linear time history analysis method. Meanwhile， it found that the inter-story displacement angle and inter-story displacement of the damping structure with buckling restraint brace are significantly smaller than that of the pure steel frame structure， and the damping effect is obvious.Keywords： shock absorption; buckling restrained brace; steel frame structure隨着社会经济的快速发展，我国人口越来越多。

SAP2000建筑结构基础隔震

采用基础隔震措施的优点: (1)抗震性能好。首先，由于基础隔震，整个结构的重量大大减轻，对
结构抗震十分有利。其次，采用基础隔震装置吸收地震能量，隔离地震对上部结构的影响，可以使上部结构在强烈地震时只产生很小的振动。 (2)施工方便快捷。采用基础隔震可在现场进行安装，可以极大缩短工期，而且容易控制质量。
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定义质量源（活荷载转化质量时进行折减，折减系数为0.5)
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加填充墙后的模型
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定义组及截面切割（在SAP2000不能直接输出层间剪力，可通过此种方法输出层间剪力）
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加墙体后，结构的自振周期为0.325s符合设计周期，在此模型的基础上进行隔震。
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SAP2000基础隔震分析过程
隔震原理: 将整个建筑物或局部楼层建在隔震支座或隔震基础上,隔离或减轻地震能量向上部传递，从而达到减轻结构地震作用的反应，提高建筑结构的抗震可靠性。
1
隔震的特点：减轻反应；确保安全；降低造价；快速修复。
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进行点的合并，因在绘图过程中可能有重复点，或把分散点合并成一点。
每根柱底加固定支座。

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绘制楼板，楼板采用平面内外均受力的板。多边形楼板利用虚梁划成
。四边形楼，避免运行出现警告面进行自动生成边线限制
先进行模态分析,检查模型是否有错。
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通过隔震，结构的层间剪力大大减小，罕遇地震尤为明显。从而达到提高结构的抗震设防目标。
隔震后，每层最大绝对加速度明显减少，并且上部绝对加速度基本相同，从而使相对加速度较小，减小的惯性力的作用。

【筑信达】SAP2000案例教程——隔震

确定隔震的预期目标布置隔震层检查刚心和质心是否重合隔震的竖向承载力是否满足设防地震计算水平减震系数罕遇震验算变形验算确定隔震方案抗风和其他水平力验算sap2000案例教程隔震结构4主要工作流程工作内容功能命令建立模型建立非隔震模型删除支座删除原有支座选中底部支座指定节点约束sap2000案例教程隔震结构5工作内容功能命令定义隔震单定义橡胶支座定义截面属性连接支座属性添加新属性在连接支座属性类型下拉菜单中选择rubberisolator勾选方向属性中u1u2和u3并分别点击修改显示u1修改显示u2和修改显示u3并输入相应的参数
隔震结构—15
SAP2000 案例教程
图 4-1 提取支座面压
参考文献
[1] GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010. [2] 李爱群.工程结构减振控制[M].北京:机械工业出版社,2007. [3] 周福霖.工程结构减震控制[M].北京:地震出版社,1997. [4] 周锡元,闫维明,杨润林.建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].建筑结构学报,2002,23(2):2-12. [5] 唐家祥.建筑隔震与消能减震设计[J].建筑科学,2002,18(1):21-44.
指定隔震单元属性
根据初步的隔震支座布置方案指定隔震单元属性
（选择需要指定属性的隔震单元）【连接】>【连接/ 支座】>【Link/Support Properties】，选择待指定属性。
隔震结构—8
工作内容
功能
布置支座指定支座
SAP2000 案例教程
命令
（选中底部节点）【指定】>【节点】>【约束】，选择六方向的约束。
确定隔震的预期目标
布置隔震层

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基础隔震分析

➢ 模型概括
本例分别建立四层框架结构抗震模型和隔震结构减震模型如下图，结构层高为3m，跨度均为3m。框架柱截面为500mm×500mm，框架梁尺寸均为200×500mm，钢筋混凝土板厚120mm，混凝土强度等级均为C30。板面活载均为2.0KN/m2,填充墙荷载等效为梁上均布线荷载4.5KN/m。质量源来源于荷载按1.0活载+0.5活载计算。
✓基底剪力
✓层间位移角 ✓顶层加速度
➢ 结论
• 采用隔震技术，能够大幅延长结构的自振周期，适当增加结构的阻尼，使建筑物避开场地的特征周期，减少发生共振的可能性。并且基本周期的延长使得结构地震作用从反应谱的平台段转移到下降段，结构总地震作用得以有效降低； • 隔震结构的加速度反应大大减小，同时使结构的位移集中于隔震层，上部结构像刚体一样，自身相对位移很小，结构基本上处于弹性工作状态，从而使建筑物不产生破坏和倒塌；而且遭遇地震时，建筑物中的人不会受地震波的影响而减小不舒适的感觉； • 隔震结构大大减低了结构的基底剪力，从而大大减弱了上部结构的地震作用，减少结构本身的抗震设防措施。
由于El波的最大加速度为341cm/s2，取调幅比例系数为1.026，即341×10×0.1026=350mm/s2,即35gal，属7度多遇地震。
✓时程工况定义
时程运动类型采用振型积分类型，分析类型采用线性，输出时段数为500步，每步代表0.1s,即总分析时间为50s。
➢ 结构动力特性
✓自振周期
抗震框架
隔震框架Βιβλιοθήκη ➢ 隔震支座选取Lead—Rubber Bearing G4铅芯建筑隔震橡胶支座力学性能
Rubber isolator 单元参数设置
➢ 弹性动力时程分析

SAP 2000在桥梁抗震性能分析中的应用

SAP 2000可输出的数据十分全面,各载荷工况下的变形图、动力振型图、构件的内力或应力图、节点位移-时程图,耗能构件的滞回曲线等,均可以十分方便地输出显示.
5 工程实例

现以某跨径为83m+260m+83m的双塔空间双索面自锚式钢箱梁悬索桥为例,对SAP 2000在桥梁抗震性能分析中的应用作一简单介绍.图6为该自锚式悬索桥的总体布置图 .该桥主梁为分幅式闭合钢箱梁断面 ,两幅梁之间采用横梁联接;主缆为空间缆系,跨中部分两条主缆通过空间斜向
右塔底
376 047 719 158 426 217 658 107 250 332 773 874
左塔桩基
9 732 392
17 064 791
4 749 868
8 920 725 4 766 190 9 294 880
右塔桩基
10 269 735 18 008 258

表3 自锚式悬索桥关键点位移(纵向)响应关键点概率反应谱/m 非线性时程/m
型, 2期恒载与边跨压重采用分布质量模拟 .主缆和吊索模拟为空间桁架单元,在SAP 2000中采用对主缆和索单元的两端释放弯矩来实现 ,以保证缆索单元仅受轴力.主塔、主梁、主缆和吊索等均考虑恒载几何刚度的影响,在SAP 2000中采用在上述单元上施加P-$力来实现.承台模拟为质点,并将承台质量以集中质量的形式加在该质点上 ,同时将模拟承台的质点与墩底桩顶节点采用BODY的主从关系加以限制.为了模拟桩土
其基础受力、各关键点位移均得到明显改善 ,塔柱底及其桩基的最大
弯矩减小约50%,主梁最大位移响应降低至13 cm.
参考文献

[1] WILSON E L.结构静力与动力分析 [M].北京金土木软件技术有限公司,译.北京:中国建筑工业出版社, 2006: 111-216. [2] 范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社, 1997: 22-105.

基于SAP2000的轻钢加层结构的抗震性能分析

第３第６０卷期
２００８年１２月
工程抗震与加固改造
Ｖｏ．０．１３Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２ｏｏ８
ＥａｔｑｋｓｓａｔＥｎｉｅｒｎｎｔｏｔｎｒｈｕａｅＲｅｉｔｎｇｎｅｉｇａｄＲｅｒｆｔｇｉｉ
ｐｐｒｈｅ・ｉｎｉｎｄｉｇｓｅｓｏｅｓｏｏｆｈｅｎｏｃｄｃｎｒｔｆｍｅｓｕｔｒｓｍａｅｂｎｔｌｍｅｔａａｓｓｓｆａｅａｅ，ａｔｒｅｄｍｅｓａａｄｎｔｌｔｒｙｎｔｐｏｅｒｉｒｅｏｃｅｅｒｔｃｕｅｉｏｌｅｔｆａｒｄｙｆｉｅｅｎｎｌｉｏｗｒｉｅｙｔ
［章编号１１０．１（０８０．１００文０２８２２０ｌ６００．５４
基于ＳＰ００的轻钢加层结构的抗震性能分析Ａ２０
刘昱高，旺张涛１北，Ｊ，、（．京工业大学，１１；．北京０２２北京三茂建筑工程检测鉴定有限公司，１８３０４北京０７；０
ＳＡＰ２００．Ｔｅｓｉｍｉｅｏｍａｃｎｌｄｓａｄｎｎｒｔｔｒｙｉｈ— ｉｈｔｅｒｍｅｏｏｒｓｏｅ０ｈｅｓｃｐｒｒｎｅｉｃｕｅｄｉｇｏｅｏｗｏｓｏｅｓｌｔｗｅｇｔｓｅｌｆａｎｆｕ —ｔｒｙ，ｆｅｓｏｅｆｇｉ —ｔｒｙ，ａｄｓｘｓｏｅｙｖｎｉ－ｔｒｙｂｕｉｄｌａａｙｉｔｏｎｅｐｎｅｓｃｒｍｔｏｓａｌｙｅｓｎｇｍｏａｎｌｓｓｍｅｈｄａｄｒｓｏｓｐｔｕｍｅｈｄｉｎａｚｄ．Ｉｄｉｉｎ，ｉｇｔｔｅｓｃｒｓｏｓｅｔｒｓａｏｔｓｏｅ－ｄｉｇｏｅｎａｄｔｏｔｏｓｉｍｉｐｎｅｆａｕｂｕｔｒｙａｄｎｆｈｅｅｅｌｈ・ｉｈｔｅｔｕｔｒ，ａｔｏｅｓｔｅｒｔｃｅｅｅｅｏｈｅｓｃｄｓｇｆａｄｎｔｒｙ．ｉｔｗｅｇｔｓｅｌｓｒｃｕｅｎｄｉｆｒｈｏｅｉａｒｆｒｎｃｎｔｅｓｉｍｉｅｉｎｏｄｉｇｓｏｅｇｌＫｅｗｏｄｌｈ— ｉｈｔｅｄｉｇｓｏｅｙｒｓ：ｉｔｗｅｇｔｓｅｌａｄｎｔｒｙ；Ｓ２０ｇＡＰ００；ｓｉｍｉｅｆｒｎｅ；ｒｓｎｅｓｃｒｅｓｃｐｒｏｍａｃｅｐｏｓｐｔｅｕｍｔｄｍｅｈｏ

SAP2000在风机基础振动计算中的应用

SAP2000在风机基础振动计算中的应用摘要：利用SAP2000软件对风机基础进行振动分析，采用能够真实反映基础自身特性的单元来模拟，主要分析风机基础在风机及电机运行过程中的振动情况，从而得出其在运行过程中具体的振动参数,为风机基础设计提供合理的工程计算数据关键词：风机基础；数模振动稳态分析1.工程概况本工程为某高炉鼓风机站风机基础,该基础是一钢筋混凝土空间刚架结构，其上8.000m平台上安装电机和风机,平台下由6根柱子支承,由于风机及电机在运行过程中，尤其是在启动和停止过程中容易与风机基础产生共振，从而影响风机的正常运行和风机基础结构的安全。

如果运用常规手工计算工作量很大，且计算分析很复杂，容易出现计算不准确的情况，因此本文利用有限元软件SAP2000中频域分析功能对风机基础进行数模振动稳态分析，采用能够真实反映基础自身特性的四面体单元来模拟，主要分析基础在风机及电机启动、带负荷运转及停止阶段的振动情况，从而得出其在运行过程中具体的振动参数,为其基础设计提供合理的工程计算数据。

2.风机基础▽8.000米平台平面图参数表1▽8.000米平台平面图3.计算参数参数表1见上图参数表24.模型的建立用SAP2000对本风机基础进行建模,首先建▽8.000米平台,在分割此平台轴网时需注意平面开有孔洞,而且设备厂家资料所提荷载作用在1到9号点上,而不是作用在螺栓上,所以本平面轴网分割时不必建螺栓点,而是分割出荷载作用点即可。

▽8.000米平台各点分割完成后依次向下建立柱子网格，在柱子网格下端点建立风机基础底板轴网，分割网格节点，在分割底板节点时需注意分割出底板上桩位节点，以便后边布置单桩抗压刚度。

按照以上顺序，整个风机基础网格模型就建好了，下一步定义材料特性，定义顶板板壳、底板板壳及柱子，然后将定义好的顶板、底板板壳及柱子布置在相应位置；在底板有桩的节点处指定单桩抗压刚度，此处单桩抗压刚度按照《动力机器基础设计规范》计算公式kpz=∑CptApt+ CpzAp计算，下一步设置底板约束，在底板四角设置四个水平约束点。

基于SAP2000的空间错层结构抗震分析与设计_王阁

浙江建筑，第30卷，第5期，2013年5月Zhejiang Construction ，Vol．30，No．5，May．2013收稿日期：2013－03－08作者简介：王阁（1980—），男，河南漯河人，工程师，从事建筑结构设计工作。

基于SAP2000的空间错层结构抗震分析与设计Seismic Analysis and Design of Building with Spacial Split-Level Bases on SAP 2000王阁Wang Ge（深圳市建筑设计研究总院有限公司，广东深圳518000）摘要：基于空间有限元软件SAP2000，结合SATWE ，采用性能化抗震设计方法，对一项工程进行小震、中震反应谱分析及大震弹塑性分析。

通过计算结果与预定抗震性能目标的比较，找出了结构的薄弱环节并改进结构设计，从而实现对该工程空间错层结构的合理化设计。

关键词：空间错层结构；SAP2000；抗震性能设计；弹塑性分析中图分类号：TU352文献标志码：B文章编号：1008－3707（2013）05－0019－041工程概况昆明商贸职业学院位于云南省昆明市嵩明县，总建筑面积15．75万m 2，建筑物多为5 8层，主要建筑物如下：旅游学院（1．98万m 2）、信息技术学院（1．70万m 2）、市场营销学院（1．54万m 2）、会堂（0．47万m 2）、行政办公楼（3．13万m 2）、图书馆（1．33万m 2）、体育馆（1．03万m 2）、学生宿舍（6栋，共3．19万m 2）、食堂（2栋，共1．40万m 2）。

嵩明县属于高烈度地震区，抗震设防烈度为8度（0．3g ），其中部分子项工程抗震设防类别划分为重点设防类（乙类），其抗震措施提高一度按9度考虑。

经综合分析比较，确定对乙类建筑中的会堂、体育馆采用性能化抗震设计，其余子项采用基础隔震技术（另文详述），本文以会堂为例进行分析说明。

会堂地上主体结构四层，1层层高4．20m ，2层层高6．77m ，3层层高7．03m ，4层层高3．50m ，建筑总高度为21．5m 。

基于SAP2000某教学楼隔震分析

基于SAP2000某教学楼隔震分析郑敏;谌文【摘要】根据隔震理论,结合SAP2000软件对某工程进行了隔震设计.通过对工程的分析,得出:1)隔震后,结构的自振周期变大,地震作用大大降低;2)隔震后,由于结构的水平位移集中在隔震层,使得基底剪力、层间加速度大大降低;3)纵向地震作用下的隔震效果要优于横向地震作用;4)隔震后,上部结构抗震设防烈度可按降一度设计.【期刊名称】《建材世界》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】4页(P75-78)【关键词】隔震结构;水平减震系数;SAP2000【作者】郑敏;谌文【作者单位】湖北经济学院,武汉 430072;武汉地铁集团,武汉 430000【正文语种】中文对于地震作用，传统的处理就是抗震，即假设地震时基础与地基同步位移，地震时地震能量通过地基传到建筑基础进而传到上部结构，结构设计通过加大构件截面，加大构件配筋来抵抗地震作用。

这是一种被动的方法，往往事倍功半。

另一种处理就是隔震，即把建筑结构与地基间设置柔性隔震层，由于隔震层能在地震时把大部分地震能量吸收，大大降低了传到上部结构的地震能量，同样可以达到安全性的要求。

现代隔震技术已有30多年的发展历史，得到了广泛的应用。

在日本等国家，利用隔震技术处理地震作用已经成为主导。

目前，我国已建造了3 000余幢各类基础隔震体系的建筑物，其中绝大多数采用的隔震体系为叠层橡胶体系。

这种叠层橡胶体系的支座部分由薄层橡胶片夹层和薄钢板(内部钢板)交替叠置组成。

支座在承受压应力时，橡胶有向外侧变形的趋势，但由于内部钢板对它的约束作用，加上橡胶材料是一种非压缩性材料，橡胶层内部其实是一种三向受压状态，橡胶层受压时其竖向变形量很小。

各层橡胶片的厚度越小，其所受钢板的约束越强，那么其压缩变形将越小。

而支座在承受剪切应力时，由于胶片自身柔软的水平特性，钢板约束不了支座的剪切变形，通过自身较大的水平变形达到了隔断地震作用的目的。

SAP2000和ETABS中隔震支座的模拟

近接触了个隔震工程，花了些时间研究下如何利用ETABS软件对隔震结构进行模拟。

由于此次选用的隔震支座全是普通叠层橡胶支座。

故此次利用ETABS软件自带的isolator1单元模拟时，只需设置isolator1单元的线性属性，即不勾选u2，u3的非线性对话框（非线性属性用来模拟铅锌叠层橡胶支座）。

isolator1中几个关键参数的确定，是模拟隔震结构正确与否的关键。

有效刚度：按照最新的建筑抗震规范，有效刚度选用隔震支座剪切变形100%时候的水平刚度。

即以下图片红色一栏有效阻尼：对于用作反应谱分析的单元和对于线性、周期性时程分析，代表总粘滞阻尼。

对于这类型分析，实际忽略了实际的非线性属性。

有效阻尼可用来代表由于非线性阻尼、塑性或摩擦产生的能量耗散。

有效阻尼参数的确定是比较复杂。

利用结构动力学知识，把结构看成单自由度模型。

具体方法如下：1 计算隔震层等效阻尼比2 计算隔震层刚度3 利用软件算出结构的质量m和第一阶振型频率Wn4 利用结构下列公式算出结构层总的阻尼c5 利用刚度分配原则，按照隔震支座的水平刚度大小将隔震层总的阻尼C 分配到各个隔震支座，即填入有效阻尼对话框。

以上便是隔震层的模拟。

疑问1：如果隔震层支座包含普通叠层橡胶支座和铅锌叠层橡胶支座的话，时程工况采用线性分析工况（此时分析只能考虑非线性单元的线性属性）那么此时线性有效阻尼用作代表总粘滞阻尼，即非线性阻尼的能量耗散，那么在求出隔震层总的阻尼c后，将总的阻尼c分配到各个隔震单元上时候，可以忽略普通叠层橡胶支座的有效阻尼的贡献，将总的阻尼根据铅锌支座的有效刚度分配？还是将总的阻尼根据刚度分配原则分配到铅锌和普通叠层橡胶支座上？疑问2 ：如果采用非线性时程分析，那么铅锌叠层橡胶支座就要考虑其非线性属性。

非线性时程分析将忽略隔震单元线性属性，由于非线性属性对话框中没有有效阻尼这一栏，将无法指定阻尼。

按照金土木的说法是在时程分析时候通过指定振型阻尼比。

SAP2000下简单结构隔震设计

目录1 工程概况 (2)2.初步设计 (2)2.1是否采用隔震方案 (2)2.2确定隔震层的位置 (2)2.3 隔震支座的选型和布置 (3)3 中震下的时程分析 (3)3.1 地震作用下的层间剪力 (3)3.1.1 CHICHI-3660作用下的地震层间剪力 (3)3.1.2 NP-X2980作用下的层间剪力 (4)3.1.3 RH1-10011作用下的层间剪力 (4)3.1.4 水平减震系数的计算 (5)3.2地震作用下层间位移 (6)3.3 地震作用下的加速度 (7)3.3.1 CHICHI-3660作用下的结构加速度响应 (7)3.3.2 NP-X2980作用下的结构加速度响应 (7)3.3.3 RH1-1001作用下的结构加速度响应 (8)4 结论 (8)1 工程概况某中学教学楼，地上5层，每层高度皆为3m，总高15m，隔震支座设置于基础顶部。

上部结构为全现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖为普通梁板体系。

设防烈度8度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。

根据现行《中小学建筑设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》相关规定对上部结构进行设计，其结构柱网布置如图1所示。

图 1 结构柱网布置2.初步设计2.1是否采用隔震方案（1）不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。

（2）该建筑物总高度为15m，层数5层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。

（3）建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。

（4）风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。

以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。

2.2确定隔震层的位置隔震层设在基础顶部，铅芯橡胶隔震支座设置在受力较大的位置。

隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。

隔震层铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。

2.3 隔震支座的选型和布置隔震支座一般设置在柱底或剪力墙底部。