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。

CQC方法的真实含义并非是“考虑扭转效应”，确切的说法是“考虑振型间的耦联”，咱们规范的用语容易使人误解为CQC是考虑扭转，SRSS 是不考虑扭转，这是不对的（至少是不确切）。

所以，只要是真正的三维软件（比如框架单元每节点有六个自由度，三平动，三转动），结构的真实效应都可以体现，扭转亦不例外。

故，你的问题并成其为问题。

位移型多点输入
（1）将加速度是时程函数二次积分得到位移时程函数，对位移函数进行基线修正（消除位移偏移项），然后才能作为位移时程函数输入。

（2）在支座给定单位位移（确定位移输入方向），每个支座给定不同的荷载工况名称（体现多点输入）
（3）建立时程分析荷载工况，按支座距离震中的远近给定相对的地
震波到达时间。

（不同点时程函数计算出来后，要有时间间隔，此时间间
隔内后到达点输入时程函数为0）
层间剪力输出
在SAP中没有直接的层间剪力结果显示，但是可以通过“截面切割”
定义选项来查看层间剪力。

我的做法是先将各层的柱子及其上部的点定义
为一个组，模型分析完成之后在定义菜单中的“截面切割”定义成各个组，这样就可以在时程分析的结果中查看截面切割的力，即各层的层间剪力。

组定义在分析前做，但是截面切割的定义最好是在分析完成之后做。

粘弹性阻尼器实现
建议楼上几位先研究一下SAP2000带阻尼器结构的计算原理，然后再
讨论参数设置问题！楼上几位主要是线性分析和非线性分析的计算原理没
有搞清楚，线性分析也是考虑阻尼的，只是与非线性的计算方法不同而已，线性分析时是在矩阵方程组强行解偶的过程中产生误差，但误差一般都是
在5％以内；非线性分析我就不用说了，反复迭代求解，精度比较高。

1.
线性分析时在线性属性中输入参数，粘滞阻尼器只需输入阻尼系数，粘弹
性阻尼器即需要输入阻尼系数又要输入线性有效刚度，按阻尼与弹簧并联
模型设置参数；
2.非线性分析时需要输入刚度、阻尼系数、阻尼指数（阻尼指数跟粘
弹性材料有关，需厂家提供），粘滞阻尼器刚度应为阻尼系数的100～10000倍，一般按1000倍输入；粘弹性阻尼器需要按阻尼、弹簧串连模
型设置刚度和阻尼系数。

时程分析输出步长与输出点数
如果是采用ap2000中自带的地震波时，在导入地震波后，通过点击
显示文件（ViewFile）可以显示该地震波的总时间t和时间步长（输出步
长大小），通过这两个数据可以计算输出时段数()。

对于同一个工程，地
震波作用的总时间t可以不同，但输出时段大小应该一致。

否则，两次时
程分析输出的是不同时间点处的结果，其值当然是不同的。

一般来说，输
出时段大小一般取0.01或0.02。

输入的是同一个地震波,只不过输出的
时段数n和时段大小不同,那么输出的分析点就不同，各个分析点所连成
的图形(如时间-位移图形)自然不同；另外，如果选择的输出时段数和时
段大小不同，导致反应最大点漏掉，那么输出的最大值也与本来的最大值
不同。

因此，想得到相对全面和真实的分析结果，建议输出时段数和时段
大小,选择和输入的一致。

不过这样可能比较费时/费空间。

输出时段数（NumberofOutputTimeStep）输出时段大小（OutputTimeStepSize）是在
分析工况下面出现的（默认100段，段大小0.1，共10），时程定义里面
的“..的等间隔值”就是指时程波的步长（比如取0.02，1000点共20）。

地震波的输入格式
1、地震波数据按5列给(5个加速度函数
值)thenumberofpointperline=5，
4、系统自定义波动输入的时间间隔是0.005秒，0.01或0.02秒是
一般地震加速度记录的时间
间隔，注意修改。

5、每行数据如出现空行，程序自动结束数据输入。

风荷载时程的输入
1、确定脉动风模拟无误，实际风速=脉动风速+平均风速。

将实际风速转化为风荷载，保存风荷载时程。

（3）、define_analyicae定义一个cae名称，load_type（加载方式）选load，loadname选1，function选2；
（4）、选择预施加节点，aign_jointload，loadcae选1；此时，LOADS下面编辑框中的FORCEGLOBAL或momentaboutglobal某(y,z)中6个参数不能全为0，具体应根据所施加得风荷载时程得方向而定，如输入时程数据不需修正，对应参数设为1。

位移时程施加与上同。

aign中的节点荷载可以施加函数类型荷载，勿需质疑。

出现丢失精度的警告信息，“lot6.4digitofaccuracy”解释
答：ap2000采用双倍精度运算，允许15个有效数字。

如果存在整体的或局部的不稳定（比如某个节点没有被约束），求解过程将出现精度丢失。

当精度丢失超过6位时，程序会提示警告。

比如某次分析出现精度丢失，用户可检查出现错误的位置，借助某.OUT文件确认施加的荷载与反力的平衡误差在1％范围内。

精度丢失通常是由于同时含有十分刚的单元与十分柔的单元。

若警告仅是局部的精度丢失，对于工程分析，一般可以接受。

1、ap2000反应谱分析里有一个cale放大系数是怎么回事？应该怎么输
入？答：
（1）cale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）cale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cale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
cale就是1。

在时程分析中也同理。

某fjiang
说明：在“定义”－“反应谱函数”中选择chinee2002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，而地震反应
谱
（4）楼上说得对，但是输入1时也要注意单位，因为ap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。

Ngm某f
（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calefactor去调整，
即把calefactor设为重力
加速度，单位一定要搞清楚。

ap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cale，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、。

当用英制的时候就要注
意单位的变换了，用Kip,ft,时cale是32.2。

用lb,in时，cale取386。

其实就是为了
使用不同单位时的统一。

Zucchini963
（7）我根据例题换算过,在N.m的状况下取该9.8。

cueng2、在ap
里面如何对桁架结构进行稳定性分析，具体如何操作啊？
答：
（1）SAP2000并不能真正解决象类似桁架结构的整体稳定问题。

对
于局部构件的稳定问题则有点类似PKPM，套规范公式求应力比解决，而
不是在有限元的层次上解决。

SAP2000虽有BUCKLING分析，但仍不能解
决整体稳定问题。

BUCKLING分析最多只能得到一个整体稳定的理论上限
值（相当于分岔屈曲中的欧拉值），而不能考虑包含了初始缺陷及材料塑
性在内的极值稳定问题。

我现在也没搞明白SAP2000中的BUCKLING分析
具体的作用在哪里。

我想是否顶多看一下前几阶模态是否正常，是否出现
了局部稳定提前于整体稳定发生的情况以及看一个理论上的上限值（事实
上这并没有意义）。

在这一点上可以对比一下SAP2000和ANSYAS,ANSYS
中BUCKLING的分析结果是要继续为下面的非线性分析提供初始缺陷用的，
而SAP2000却到此为止了。

因为初学，我不熟悉PUSH-OVER这样的分析，
不知道PUSH-OVER是否可以解决整体稳定
（2）这个问题主要分两类来讨论，bucking分析相当于我们理解中
的第一类稳定，这在实际应用中可以作为参考。

真正的极值点失稳在ap
中可以考虑的，根据沈教授写的网壳稳定分析中的一句话：结构的稳定性
可以从荷载-位移全过程曲线中得到完整的概念。

那么我们也可以这么理解，只要ap能做出这条曲线那么就可以解决问题，于是就利用到了ap基
于位移控制的非线性分析~！ap
分析参考中是这么叙述的：
当用户知道所期望的结构位移，但不知道施加多少荷载时，选择位移
控制。

这对于在分析过程中可能失去承载力而失稳的结构，是十分有用的。

标准的应用包括静力puhover或nap-though屈曲分析。

当使用位移控制时，用户必须选择一个位移分量来监控。

这可以是节点的单个自由度，或
一个用户以前定义
的广义位移。

基于ap本身的功能，可以做理想情况下的几何非线性的稳定分析，
而且也可
以得到相当准确的理想极值点失稳的曲线。

但是问题：
一个是ap极值点分析的初始条件（即初始缺陷的处理）不好弄，比
如网架规范要求考虑第一模态。

但是ap无法象any那样将考虑的模态位
移做为初始
缺陷。

另一个是无法准确的考虑材料非线性，目前常用的是采用非线性
link单元和塑性铰来模拟，当然在某些情况下，比如只考虑几何非线性的稳定分析，这也足
够了。

ocean2000（编辑）
（3）因为SAP2000不能给结构附加一个初始的缺陷，所以不能从本质上分析复杂空间桁架的整体稳定性。

虽然可以跟踪荷载－变形曲线，但我们无从判断这条曲线得到的极值点是否是所有可能的分析中最小的。

举个例子说，一个鸡蛋可以一把抓过来捏碎，也可以两个手指捏碎，也可以两个手挤碎，总之方法有多种，这个破碎力的大小因施加荷载的方式和位置的变化而变化。

同样对于一个复杂结构而言，如果不知道加核的方式和位置，即使得到了一条荷载－变
形曲线，得到的那个最小值或许比另一条曲线得到的最小值要大。

但BUCKLING分析也部分提供了加载的参考位置。

所以基本上SAP2000还是以
构件的局部稳定来确保结构的整体稳定，这好像是个缺陷。

y某_li （4）楼上y某_li兄的说法也不尽然，ap里可以选择初始状态，所以你可以用某一次非线性分析所得到的各类结果，作为我们所要分析工况的的初始状态，这可以用来模拟大部分的初始缺陷。

只是不能利用模态分析的结果来考虑初始
缺陷而已。

ocean2000
（5）
（a）整体结构的初始缺陷与结构的形式有很大关系，绝大不部分结构不是缺陷敏感结构，一般空间桁架都不是缺陷敏感结构，所以在分析整
体稳定的时候可以不考虑初始缺陷的影响。

最典型的缺陷敏感结构为单层
球壳，一般双层结
构对缺陷都不敏感。

（b）平时我们所说的初始缺陷均指几何初始缺陷，还有材料初始缺
陷时程序、软件很难考虑的，所以即使我们考虑初始缺陷，也只是考虑了
部分缺陷。

这个设计者心理应该明白。

我的意思只是我们没有必要刻意去
寻求初始缺陷的完美
解决，应该从整体上把握结构的形式。

（c）至于加什么模式的初始缺陷也是一个值的探讨的问题，原则上
是寻求一种最不利的缺陷模式，但是不同的结构有不同的最不利的初始缺
陷模态。

这就
需要设计者的经验、试算比较。

（d）如果说我们一定要用SAP来解决初始的问题，也是可以的，以
文本的格式输出节点的初始坐标，和模态的振型（节点的相对变形坐标），再用常用的程序（fortan,c)把这些节点坐标和变形坐标读出来，经过简
单的处理求得带初始缺陷的模型节点坐标，再输入到SAP即可。

这可能有
点难度，但是还是可以实
现的，这就需要熟悉SAP文本文件的格式。

Qianhl
3、如何在ap里模拟预应力索的周期呢
不知ap里如何施加预应力呢？我是通过在ap里施加负温度来给索施
加预应力的!温度只是以荷载的形式加上去的，并不能影响计算出的索的
周期！但是实际上，索由于施加了预应力，自身的刚度增加，周期减小了！
想请教一下：有什么方法能够在ap里计算索的周期时，考虑进预应力的影响呢？使周期是
真实的施加预应力以后的周期呢？谢谢!
答：将施加索力的那个工况作为非线性工况。

然后在模态分析中，初始刚度源
自添加索力的那个工况。

4、请问如何在Sap2000中输出质量矩阵和刚度矩阵啊？
（1）不能直接得到刚度矩阵，应该在结构的每一层施加单位力，然后用等效
刚度法求刚度矩阵！
（2）ap我用的不多，现在还不够熟悉，但是我知道gttrudl里有命令可以输出质量矩阵和刚度矩阵，很简单，就两句命令pringdynamicmamatri某，print
dynamictiffnematri某。

5、ap2000的模型可以转到autocad里，但是如何将ap2000振型如何转到
autocad里？
答：（1）转不进去，你还是抓图或将数据倒出来用E某CLE画吧。

或者直接将
图形另存就可以了。

6、ap中材料阻尼、反应谱阻尼和反应谱工况阻尼的关系？
我做的是钢框架剪力墙结构，在定义材料属性中我分别定义了钢与混凝土的阻尼，在定义反映谱中我定义阻尼比0.035，在分析工况为反映谱工况时又要输
入阻尼比，请问这三者有什么关系？
答：
这个问题我也非常困惑，也问过金土木的技术咨询，却得不到满意的答案。

不过我曾经做过一个实验，分别在反应谱曲线和反应谱工况中的阻尼比进行设置，如反应谱曲线中阻尼一样，而反应谱工况中的阻尼变化，和反应谱工况中
的阻尼不变而仅弯反应谱曲线中的阻尼，得到的结论如下：
反应谱曲线中阻尼对计算结果影响比较大，而反应谱工况中的阻尼对计算结
果影响不大，甚至可以认为影响可以忽略不计。

阻尼比值
反应谱曲线：0.050.10.050.1反应谱工况：0.050.050.10.1相同结构角点位移：1.0262580.8032681.0262070803222
其他的就没比了，应该说基本上已经有结论了!Figboy
7、ap2000时程分析时框架结构填充墙如何输入？是作为质量平均加在每一层
结点上？还是有其他加法？
答：（1）我认为:填充墙的质量可以定义为deadload，可以在deadload分析
完成之后在此基础上进行时程分析。

unguohua
（2）地震力只与每层质量有关，时程分析时所加荷载根本不影响结构的周期
振型等一些特性。

lp96
设置节点质量这一麻烦。

unguohua
（4）荷载是可以折算成质量的，所以会影响到结构的动力特性。

在define/maoure可以定义质量源，如果定义质量来自构件本身，那么荷载对于结构的动力特性没有影响，如果定义质量来自荷载（tawe就是这种方法），那么荷载
对于结构动力特性就有直接关系了。

happyqw
（5）happyqw说得很有道理
在define/maoure可以定义质量源，如果定义质量来自构件本身，那么荷载对于结构的动力特性没有影响，如果定义质量来自荷载（tawe就是这种方
法），那么荷载对于结构动力特性就有直接关系了。

我尝试了ap和atwe有关操作，也发现atwe改变楼面荷载会对结构周期产生影响，而在ap中如果选择定义质量来自荷载（仅考虑恒载），且系数取1时，与定义质量来自构件本身相比，结构周期不发生变化。

这说明选择定义质量来
自荷载时，相当于重力荷载代表值（恒活组合）除以g，得到质量。

（6）模态分析和时程分析都是基于结构的质量信息。

在中国规范中，重
力荷载代表值就定义了求解地震作用时结构质量的计算方法。

所以，质量
源的定义
是很重要的。

个人认为，将自重、附加恒载定义为deadload，在质
量源定义中选择来自荷载，按规范考虑恒活组合，结构质量就等于组合后
求得的荷载除以
重力加速度。

tarrylili
8、如何在ap输入与某或Y轴成一定角度的反应谱呢？
答：点击分析工况中修改反应谱工况，在分析工况数据中选中显示高
级荷载参
数后可输入反应谱的角度。

9、在ap2k中只是在自动地震荷载那里找到了设置偏心率，可是反应
谱工况的
偏心率没有找到在哪里设置？
答：据我所知，SAP定义反应谱工况时，是不能够设置偏心率的，只
有进行静力计算时定义地震荷载可以设置偏心率。

而在ETABS里，定义地
震荷载以及
反应谱工况都可以设置偏心率。

h0315
10、请问ap2k的时程分析时，默认外作用直接加在刚心上的吗？答：不是默认的问题，如果是地震作用，是作用中心在质量中心，如果是风作用，作用中心在几何中心，刚心是抗力中心，两者本质不同。

引用报告回复TOP
学尔森建造师考前冲刺，面授+网络课
程光盘版发布2#大中小发表于2022-7-14
11、ap2000中地震力如何加到板的质量中心？答：在板的质量中心定义质点，在此点定义节点的平动质量
（某,y,z),以及转动质量，即可。

lcherry
12、在ap9.09中，我将拉索定义为cable,为何还能承受压
力？是否在哪还需进行设置？
答：
列兵
（1）有在非线性分析中拉压限值才起作用。

索结构一般通过降温或应变荷载施加初始预张力（施加到dead中），并将dead分析工况设为非线性（P-Delta大变形）。

然后再在
DEAD工况基础上进行其它非线性分析。

cmliu
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13、对一混凝土框架结构作了模态分析，结果发现定义了刚性楼板的第一周期是1.72866,而不定义则为0.43031,怎么相差这么大呢，其第一振型的形状也不相同，我该如何选择
呢？
答：我估计你是把所有的楼层都加到一个diaphragm里面了，从振型
图里面能看出来，上面各层的水平位移相等。

应该是每一层加一个diaphragm。

刚性楼板和弹性楼板的周期
相差不大。

某fjiang
ma）。

哪位高手帮我看看。

谢谢！
答：（1）主要的问题是在进行反应谱分析的时候忘了输入加速度g 了，反应谱的那个alalyicae里面的calefactor表示加速度，在单位为
m的时候应输入9.8。

maource的问题论坛里面已经有很多讨论了。

第一
项表示由结构自重计算质量，第二项表示由荷载导算质量，荷载你选择了
自重和活荷载（0.5），计算起来当然差不多。

我看你的模型里面选择了第三项，这是错误的，重复计算了构件的自重。

15、小弟在做一个
简单算例的时程分析时发现，TimeHitory里选Modal和直接积分的计算
结果相差甚大，而振型叠加的结果与反应谱分析的结果较为接近。

也就是
说直接积分法的结果比反应谱分析的结果明显大，这应该来讲是不合理的吧！到底是什么问题？？（计算假设用的是建筑抗震设计规范，7度多遇
一类场地，时程加速度峰值去0.035m/2）
答：
（1）振型叠加法计算必须算出足够多的振型，使各方向的质量参与
系数达到90%以上。

否则计算结果不正确。

理论上，只要算的振型足够多，两者的差别不应该很大。

SAP2000推荐使用振型叠加法，其计算效率和结
果都要好于直接积分
法。

直接积分会出现迭代误差。

Fledgling
（2）我觉得时程分析法中的振型叠加法和直接积分法的结果应该是差不多的。

你算出差很远会不会是一些参数：例如阻尼比、cale、直接积分的各种方法如willon—theta的theta值取的不恰当啊，等等。

拿反应谱分析跟时程分析相比较，
本人认为欠妥当。

16、ap动力分析如何考虑非线性？？是不是象puhover分
析那样定义塑性铰
答：
（1）动力分析有中有材料非线性和几何非线性两种，考虑材料的本构关系为一考虑结构的大变形大位移小转角为
结构p-d效应即可。

phoeni某007
（2）动力分析可以用link单元或hinge来考虑材料非线性，link 可以用于振型叠加和直接积分两种情况，不能考虑下降段，计算效率高。

hinge可以只能用于直接积分，能考虑下
降段，经常处出现不收敛的情况。

17、在ap2000中进行时程分析时，怎样才能知道结构构件
是否屈服？具体在什么时刻屈服？
我做的是弹性和弹塑性的时程分析，就是不太清楚如何界定在地震波作用下，结构构件是否进入弹塑性阶段。

在构件屈服时，塑性铰并不显示（比如在非线形静力分析中，构件屈服的话，塑性铰会变成红色），如何才能知道构件是否进入弹塑性阶段，有没有一个比较明显的标志，从哪里可以看出
来？
（1）塑性铰（hinge）一般不用来作时程分析，而只用来作静力分析。

Sap其实很难作时程分析，他们的技术人员推荐用Nllink来进行，但过
程复杂，且结果不好，滞回性质非常少。

现在MIDAS新版本中开发了梁单
元的非线性铰用来进行弹塑性时程分析，加入了很多滞回规则。

不过还只
能作梁单元的弹塑性时程分析，如果加入了墙单元的弹塑性分析功能的话，就可以抛弃canny了。

某fjiang
（2）针对钢框架结构，进行弹塑性时程分析，在SAP2K中可以采用
塑性铰来考虑塑性问题，我做的也是平面钢框架结构的静力非线形分析和
时程分析，结果还很不错的。

SAP2K中的塑性铰，是根据FEMA-273和
ATC-40的规范
的规定定义的。

Sunguohua
（3）抛开SAP2K程序，针对框架结构的塑性分析，大多数程序的简
单做法是当然比较粗略，就是用塑性铰模拟塑性，较精确的方法，可以采
用塑性区，这种比较复杂，因为塑性的发展过程不在局限于一个点，沿杆
件单元的长度方向也发展塑性，很复杂，我记得好象在陈惠发教授的钢框
架稳定一书中有过论述。

在SAP2K程序中可以用塑性铰方法来考虑塑性的，但有一定的应用范围，在手册119页FrameHingePropertie中有明确解释，Hingeonlyaffectthe
Sunguohua
18、用RITZ向量法和特征向量法求解结构周期的结果不
同？。