SAP2000与桥梁系列谈

郑重声明：本人所写的Sap2000与桥梁系列谈之一到Sap2000与桥梁系列谈之四，均为本人自己的使用体会，仅代表个人观点，不一定正确，各位网友如有任何异议，我们可以相互讨论。 我们的共同目的是让SAP2000更好的为我们服务！

Sap2000与桥梁系列谈之一：

SAP2000是桥梁计算分析不可或缺的工具之一，它既有有限元软件的灵活性和精确性，又有工程专业软件的方便性。随着时间的发展，SAP2000目前最新版本已到了V11（关于V11的新特性可以从 上获得），与以前版本相比已大大扩充了其功能。从桥梁设计者目前对SAP2000的反应来看，大多数人对目前SAP2000的功能还不是很了解，我想这主要是因为大家平时工作比较忙，没有时间去摸索。因此，为了在节省时间的情况下让大家更好的使用SAP2000，我把个人对SAP2000的使用体会总结了四个系列谈，分四天贴到论坛里边。当然了这些都是个人观点，不一定完全正确，就算是我对大家使用SAP2000的一些个人建议吧，希望大家积极讨论，我们的共同目标是：更好的使用SAP2000，让它更好的为我们服务。

1 学习的途径：

1） SAP2000中文使用指南

这本书对SAP2000的基本操作讲的非常清楚，是初学者不可或缺的好书，也是使用SAP2000不可或缺的参考书。

2） 程序帮助菜单中的参考手册

这本书侧重于讲述程序的实现原理，想对SAP2000作较深入学习的用户一定不能落下此书。

3） 程序联机帮助

当用户不知道程序界面中的某个控件的含义是，使用联机帮助是个不错的选择，可以在当前界面下直接按F1键。

4） 金土木网站 和CSI 网站

可以从以上这两个网站获得很多免费的学习资料如软件学习视频等、免费的最新试用版，以及关于SAP2000的最新信息。

5） 钢结构论坛

论坛是我们相互交流的平台。

linshutao Digitally signed by linshutao DN: cn=linshutao, o=cks, ou=, email=linst@, c=CN Date: 2008.01.14 17:01:44 +08'00'

Sap2000与桥梁系列谈之二：

2 目前主要问题解答

1．目前能分析哪些桥型？

SAP2000具有丰富的桥型设计分析功能

SAP2000能够分析设计国内常见的大部分桥型：

预应力钢筋混凝土桥梁：板桥、简支梁桥、连续梁桥、T形刚构桥等等，包括各种

截面；

钢桥：钢梁桥（目前桥梁模块只限于工字形梁）、钢桁架桥等等；

组合梁桥：目前桥梁模块中只限于工字形钢梁和混凝土板的组合形式；

大跨度桥梁 : 悬索桥、斜拉桥、拱桥；

斜桥、弯桥，灵活的布局线设置有助于绘制各种复杂线形的桥梁。

2．目前使用SAP2000有哪几种建模方式？

BAG模块——是采用参数化的形式来建立桥梁模型，能帮助用户方便快速的形成梁

单元模型，且它形成的框架截面等等存在于SAP2000的公用环境中，工程师可以

方便的进行修改及指定。适用于较为简单的模型建立与分析，新版本中不提倡使用。

桥梁向导——提供了使用SAP2000 桥梁模块一步一步建模过程指导。在进行建模

的每一步，桥梁向导会介绍各步骤的具体功能。桥梁向导不但操作简单快捷，而且

能够建立较为复杂的桥梁模型。适用于桥梁模块的初学者。

桥梁模块——可以快速方便地建立各种复杂的桥梁模型（能够使用桥梁布局线形成

复杂线形，另外可以建立多个桥对象以此组合复杂的桥模型，尤其对于复杂跨线桥），包括参数化的横截面定义（主要优势能够快速定义箱形截面）、复杂的三维桥轴线、

桥台和桥墩、各种预应力钢筋布置（当存在大量预应力筋定义时，能够凸现优势，

预应力筋建模效率更高查看更方便）、自动生成框架、壳体和实体单元模型，自动

进行桥梁活荷载布置，能够察看每片梁的内力和应力（只有利用桥梁模块建模才能

查看此项内容）。

SAP2000公共环境建模——用户可以不利用桥梁模块，直接在SAP2000公共环境中

建模，就像建立其他模型一样，也可将桥梁模块建立的模型，在公共环境中继续进

行编辑完善。利用SAP2000强大的分析引擎，可以最大限度满足用户的各种分析

需求。进行桥梁基础隔震和桥梁施工顺序分析，进行大变形悬索桥分析和静力非线

性Pushover 分析等等。SAP2000 的顺序施工模块增加了对任意模型考虑施工顺序

的功能，顺序施工分析可以包括与时间相关的效应，如混凝土的徐变和收缩、混凝

土的龄期效应、预应力钢筋的松弛效应等等。

3．有没有简要介绍桥梁模块使用的文章？

有，请见系列谈之四。

4．桥梁布局线的含义是什么？

桥梁布局线是指定义桥梁线性走向的基准线，它类似于建筑结构中的轴网，对于线形简单的桥梁来说，一般是指得中轴线。理解布局线的含义非常重要，上部结构、桥墩、桥台的定义以及结果输出位置都与它有关。

5．桥梁模型中能否设置横隔板？

能，用户可以自定义横隔板及其位置。并且可以指定横隔板的理论假设：a、solid，可

以用于混凝土桥；b、桁架，可以用于钢桥；单梁，可以用于钢桥。

6．SAP2000中能否建立斜弯桥？

能，在SAP2000中能方便的定义斜弯桥，对于斜桥用户可以指定两支撑边不同的斜度，即可以计算不规则斜桥；对于弯桥，用户可以定义圆弧段弯桥，也可以定义缓和曲线弯桥，还可以定义先直后弯或先弯后直的桥。所有这些桥的定义都是通过桥梁布局线实现的。

7．SAP2000中能否建立变截面梁？

可以，SAP2000中变截面的定义是通过定义参数变化（Variation Definition）来实现的。

用户可以定义圆弧或抛物线变化。并且可以将定义的变化参数指定给底板、腹板等等，实现变厚度底板、腹板的定义等等。

8．SAP2000中能否计算国内规范的收缩徐变？

可以，SAP2000中的收缩徐变是按CEB‐FIP规范计算的，而我国现行公路桥规也是根据CEB‐FIP实现的。

Sap2000与桥梁系列谈之三：

9．SAP2000中能否计算国内规范的汽车荷载？

可以，汽车荷载和车辆荷载都可以在SAP2000实现，但是目前需要用户通过添加General Vehicles来自定义。用户可以定义模板，这样定义一次后，再使用就比较方便了。 10．SAP2000中能否计算国内规范中规定的日照温差作用即非线性温度荷载？

分两方面看，作为杆件单元，目前SAP2000只能沿截面施加线性梯度温度；对于壳单元，可以通过节点样式直接施加非线性温度荷载。对于梁的非线性温度荷载我们目前有种变通的处理方法，即将非线性梯度温度等效转化为线性梯度温度，并编写了程序，通过API 接口实现自动加载。

11．SAP2000能否施加临时施工荷载？

可以，SAP2000施工分析中可以施加各种临时施工荷载，方法与普通荷载相同，需要注意的是当需要在某个工况中去除临时荷载时，只需再施加此临时施工荷载，但“Scale Factor”须设为‐1。

12．斜拉桥中如何施加索力？

施加索力可以通过给索指定温度荷载、初应变等等，但需要注意一点：在定义索对象时，指定的索拉力只是为了索的找形，此拉力并非施加的索力。

13．MIDAS 模型如何导入SAP2000？

首先从MIDAS导出 MCT文件，然后有如下两种方式：

将MCT文件格式，转换为s2k文件，需用户自写程序。

直接从MCT文件读取相关模型信息，通过SAP2000 API建模，需用户使用API。 14．不使用桥梁模块可以施加汽车荷载吗？

可以，车道可以通过已有框架定义，即不通过桥梁模块的Layout Line。但建议用户在用框架定义好车道后，请再将车道转化为由Layout Line 定义的车道。如下图所示：