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SAP2000学习提纲

一、SAP2000简介

SAP2000是基于有限元法的结构分析软件，在SAP2000三维图形环境中提供了多种建模、分析和设计选项，且完全在一个集成的图形界面内实现。建模简单、形象，建立结构几何模型的同时也建立了结构的有限元模型。

二、有限元分析方法

通俗地说，有限元法就是一种计算机模拟技术。有限元法最初的思想是把一个大的结构划分为有限个称为单元的小区域，在每一个小区域里，假定结构的变形和应力都是简单的，小区域内的变形和应力都容易通过计算机求解出来，进而可以获得整个结构的变形和应力。有限元法中的相邻的小区域通过边界上的结点联接起来，可以用一个简单的插值函数描述每个小区域内的变形和应力，求解过程只需要计算出结点处的应力或者变形，非结点处的应力或者变形是通过函数插值获得的，换句话说，有限元法并不求解区域内任意一点的变形或者应力。

三、SAP2000建模的基本步骤

1、SAP2000坐标系

SAP2000坐标系为右手坐标系。整体坐标记为x，y，z三个方向轴是互相垂直的并且满足右手准则。SAP2000总是假设z轴是垂直轴，自重总是沿-z方向作用。SAP2000以1，2，3轴表示单元局部坐标系。

整体坐标系的作用：

1）节点坐标的确定；

2）节点约束信息；

3）节点荷载；

4）整体方程组的建立；

5）节点位移输出。

局部坐标系的作用：

1）单元刚度方程的建立；

2）单元材料特性和截面几何特性；

3）单元荷载的输入；

4）结构的内力输出。

2、模型对象尽量与实际构件一致，尽量按照实际情况输入。

模型初始化(设置单位制) 模板建模

设置轴网dxf文件导入

定义材料

定义截面

绘制模型

施加支座约束

定义荷载工况

定义组合

运行结构分析

分析结果输出

3、建模之前首先选定单位制。

4、简单模型尽量由SAP2000直接建模，由dxf文件导入模型时应使dxf文件中的图形位于坐标原点，且使图形坐标轴与SAP2000整体坐标系一致。

5、钢材的材料属性需要修改弹性模量和屈服强度，注意钢通属于冷弯型钢设计强度为205 N/mm2，屈服强度适当减小。

四、算例分析

（一）玻璃面板计算

1、玻璃计算模型

玻璃面板选用TP12+12A+TP12中空玻璃

q1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值q1=0.93 KN/m2

te：中空玻璃等效厚度

te=14.4 mm

Wk：玻璃承受的水平风荷载标准值

Wk＝1KN/m2

2、玻璃强度计算

1）修改界面语言

2）模型初始化

3)编辑轴网

4）定义材料

5）定义截面

建议使用厚板公式，考虑剪切变形。6）绘制模型

支座处必须是单元的节点。

7）定义荷载工况

8）施加荷载

9）网格细分

10）运行

11）查看运行结果

3、玻璃挠度计算1）定义截面

2）添加荷载工况

3）重新指定截面

4）施加荷载

5）运行

6）查看运行结果

1、双支立柱计算模型（立柱选用80×60×4钢方通）

设计值 g线＝0.72 KN/m

2)立柱承受的水平线荷载

风荷载标准值 wK线＝1.411 KN/m

水平荷载设计值 q线＝2.287 KN/m

2、SAP2000建模

1）模型初始化

2）编辑轴网

3）定义材料

4）定义框架截面

5）绘制模型

6）定义荷载工况

7）施加荷载

8）框架细分

9）运行

10）查看运行结果a、内力

b、挠度

3、钢框架设计

1）运行钢框架设计

2）修改组合

3）再次运行钢框架设计