sap2000中定义非线性分析工况的初始条件
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。
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常见问题汇总
转载：以下问题收集整理自北京金土木官方，适合新手及有疑难杂症的朋友们查看，版权也在官方。
由于是官方，其权威性高于网上流传的那些疑难解答类的文档，希望大家有问题时先看看这里面的内容。
另外，由于SAP2000的版本在不断更新，有些老版本中的问题在新版本中已经得到了修正，因此看问题时注意看提出问题的时间。
01、问：右下角下拉菜单中的“Global” 指的是什么？2006/12/7答：它指的是当前显示的坐标系。
在同一个模型中用户可以建立多个坐标系，可以是笛卡尔坐标系或者柱坐标系。
如果用户定义了多个坐标系，那么可以在SAP2000屏幕右下角的默认为“Global”的下拉菜单中进行切换。
02、问：怎样改变颜色的显示呢？2006/12/7答：点击选项>颜色，选择显示或者输出来改变颜色。
03、问：能够随时改变单位制么？2006/12/7答：可以点击右下角的下拉菜单，也可以在单独的选项对话框中，随时都能够改变单位制。
程序可以在不同单位制间转换。
但请注意，程序总是按初始的单位制保存文件。
04、问：怎样控制工具栏中显示的按钮？2006/12/7答：点击顶部标题栏中的箭头指示或者边上左侧标题栏中的箭头指示，可以删除或者添加下面的按钮。
05、问：能够移动工具栏中的按钮么？2006/12/7答：当然可以——拖住工具栏的双线指示位置，可以移动到不同的位置处，或者可以完全的关闭它。
06、问：如何设置一个窗口显示？2006/12/7答：点击选项>窗口>一个窗口。
程序能够显示从一个到四个窗口。
07、问：不用模板来建模，需要定义轴网么？2006/12/7答：一般来说是需要的！一个考虑周全的轴网系统将会大大的提高建模的速度，并且在图形查看（可以查看平面视图或者任意轴的立面图）的时候能够提供更多的选择。
通常通过捕捉轴网能够很快的绘制线对象或者壳面对象。
在任何时候都可以对轴网进行修改、添加和删除。
08、问：如果偶尔选错一个对象，该如何去掉它？2006/12/7答：简单的再次单击这个对象来去掉它，或者点击清除选择按钮…clr‟来去掉全部所选的对象。
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。
SAP2000V16新功能介绍
版权计算机程序SAP2000及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。
全球范围的所有权属于Computers and Structures，Inc.（中文版版权同属于北京筑信达工程咨询有限公司）。
如果没有CSI和北京筑信达工程咨询有限公司的预先书面许可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。
更多信息和此文档的副本可从以下获得：北京筑信达工程咨询有限公司北京市古城西街19号研发主楼4层100043电话：86-10-6892 4600传真：86-10-6892 4600 - 8电子邮件：support@网址：北京筑信达工程咨询有限公司版权所有©, 2013.型SAP2000 V16新增和改进功能1图形用户界面 (1)1.1自定义键盘快捷键 (1)1.2同时显示多个轴网系统 (1)1.3支持更多的导入导出格式 (2)2材料&截面 (2)2.1材料定义 (2)2.2框架截面 (3)2.3新增连接属性 (3)2.4基于时间属性 (5)2.5钢束 (5)3分析求解 (6)3.1面荷载转换 (6)3.2非线性支座的位移荷载 (7)3.3多质量源定义 (7)3.4多阶段施工 (7)4后处理 (8)4.1框架截面的应力输出 (8)4.2框架设计输出 (9)4.3壳应力的正则化显示 (9)4.4来自面弹簧的地基土压力 (10)4.5表格输出 (10)5设计功能 (11)5.1新增设计规范 (11)5.2其他规范相关内容 (12)5.3 V15设计功能Bug修正 (12)6其他 (12)6.1程序安装 (12)6.2新的开放的API函数 (13)6.3验证文档 (13)1图形用户界面1.1自定义键盘快捷键用户可以根据操作习惯自定义键盘快捷键，在满足个性化需求的同时，大大加快建模速度，显著提高工作效率。
图1-1 自定义键盘快捷键1.2多轴网系统的显示用户可以根据需要，在同一个视图窗口中定义并显示任意多个轴网系统，以便建立更加复杂的三维空间模型。
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使用解析
sap2000使用解析sap2000分析工况的问题关于工作条件分析的几个问题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？2021-07-28答：（a）荷载组合分析不是可选的，而分析条件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。
如果结构中存在非线性元件，则在单一工况下为不稳定结构，最好使用分析工况的组合。
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.荷载工况是指如何将荷载施加到结构上（如动态和静态）以及如何进行分析（如线性和非线性），可以说是针对结构的荷载工况；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.为了获得荷载工况引起的结构响应，必须定义分析工况，包括荷载工况；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；事实上，对于给定荷载的结构，可以根据荷载条件、分析条件和组合进行任意匹配，得到最终的分析结果，这也是SAP强大功能的体现。
sap2000中线单元局部坐标轴1.局部坐标系在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。
但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial1、axial2、axial3？答：（a）红色-轴1，白色-轴2，蓝色-轴3。
（b）局部坐标系的规定如下：1轴为轴向，从i点到j点。
当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系x轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。
sap2000总结
the number of points per line =3
选择time and function values
3、有些地震波是两列的，第一列是时间，第二列是加速度值。这时在定义fuction-time history
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。
位移时程施加与上同。assign 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， “lost 6.4 digits of accuracy”解释
答：sap2000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*.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。
弦支穹顶简介及分析技术要点
弦支穹顶简介及分析技术要点一、弦支穹顶简介：弦支穹顶结构是将张拉整体、索穹顶等柔性结构的概念和单层网壳相结合而形成的一种新型的空间结构体系。
与单层网壳相比其具有结构刚度大、稳定性高、重量轻等特点，与双层网壳相比，其具有结构形式新颖，造型美观，节约空间等特点。
弦支穹顶可以更加经济合理、新颖美观地跨越更大的跨度。
弦支穹顶结构体系图二、预应力钢结构的特点预应力钢结构相对于普通钢结构具有以下特点：1．预应力钢结构能充分利用材料的弹性强度潜力以提高承载力。
2．预应力能改善结构的受力状态，实现力的转移、变性和重分布，节约钢材。
优秀的结构体系可分别在预应力荷载及普通荷载下，在结构的同一杆件或同一截面内，产生符号不同、力度相近的内力。
3．预应力钢结构能提高结构刚度和稳定性，调整其动力性能。
4．预应力钢结构可以改变结构的受力状态, 满足设计人员所要求的结构刚度、内力分布和位移控制。
5．采用预应力技术后,可构成一种全新的空间结构, 其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度降低, 具有明显的技术经济效益。
三、SAP2000非线性分析技术要点：预应力钢结构具有变形较大、几何非线性明显、预应力需多次加载等特点，需采用SAP2000程序进行非线性分析，主要技术要点如下：1、工况设置：首先进行自重状态结构非线性分析；其次进行预应力工况非线性分析，初始刚度取自重工况的末端刚度；预应力工况的末端刚度作为以后恒载活载风载地震等所有分析的初始刚度。
2、非线性分析的参数设置：荷载步的设置中起决定作用的是最小保存步数，可将总步数、最大空步数、最小保存步数、最大保存步数四个参数取统一数值。
查看全过程分析的破环荷载可按曲线上刚度退化点对应的基地反力除以单倍荷载标准值加自重引起的反力数值。
3、非线性阶段施工模拟：对于弦支穹顶部分可按非线性施工模拟工况进行计算，主要目的是考察单层网壳部分在自重下的强度及稳定性。
非线性阶段模拟施工分析需预先将结构按施工顺序分组，阶段定义中根据需要分成若干阶段，其中时间只和徐变及预应力松弛有关；阶段数据中分两步：添加结构和添加荷载。
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预应力总结
1.无法实现各种预应力损失，需要自己手算2.降温法、直接施加应变、支座位移等都可以给结构施加预应力。
只是根据不同情况（体外预应力、体内预应力）选择不同的方法3.当然可以, SAP中可以对Shell和Frame单元施加预应力(solid我没试过). 方法主要有两种, 1. 加力筋, 如果Tendon(力筋)按荷载方式定义可手算预应力损失后直接填入损失后的预应力数值, 也可输入各项预应力损失参数, 比如和锚口滑移, 摩阻, 弹性压缩, 收缩徐变, 力筋松弛有关的各项参数, SAP会自动计算预应力损失, 如果按独立单元定义, 其他参数栏里的弹性压缩, 收缩徐变, 力筋松弛参数SAP是根据定义的材料自动换算的,这几项填与不填是没区别的. 预应力筋定义为独立单元的好处是可以查看预应力筋本身的受力状态和结果, 很方便. 2. 调温法, 注意是调温而不是很多网友说的降温, 论坛上网友们常说的降温法多用于给索施加预应力, 对混凝土构件而言是降还是升应依具体情形而定. 基本思想就是用温度梯度来模拟预应力筋偏心产生的弯矩效应, 用通体调温来模拟轴向预应力, 但这种方法不能模拟曲线或折线预应力筋效果, 有时还要增加限制位移的额外约束, 而且也要手算损失, 适用面受到限制, 对混凝土构件施加预应力我个人还是喜欢用第一种方法.（对于桥梁可以）4.1．预应力的模拟对于所有的sap2000版本通常可采用降温的方法，道理很简单。
首先，杆件的弹性模量E和应变比ε有如下关系：N＝ε*E*A 其中ε＝△L/L，温度和应变比也有如下关系：△L＝α*L*△T即△L/L＝α*△T；联立上两式，得N=α*E*A*T。
举例如：已知需要预加给索的内力N，求△T。
因为△T＝N/（α*E*A），只要按已知的N算出来的温度值给杆件加上，计算后就可以在杆件内产生大小一样的N。
对于对于v9 版本以后可以用温度和初始应变来模拟初始预应力，而且可以考虑了预应力的损失。
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建模与分析(二)
SAP2000建模与分析（二）中南大学铁道学院cscsu2010五：定义工况：5.1：定义地震荷载底部剪力法定义---荷载工况添加新荷载-----点击“修改荷载”底部剪力法，一种工况只对应一个方向的地震力，于是要定义另一个方向的地震力2012-7-3 qq：17992000265.2：定义风荷载：定义---荷载工况点击“修改侧向荷载”，风荷载有两种方法可以添加，当结构比较规则且定义了刚性隔板时，选择“风力作用面来自刚性隔板范围”，当结构不规则且没有定义刚性隔板时，选择“风力作用面来自面对象”---既要定义X向风荷载，也要定义Y向风荷载。
选择迎风面上的所有面对像，打开面的局部坐标轴来判定局部坐标轴与风向的关系---点击---局部坐标---应用到所有窗口指定---面荷载---风荷载体形系数（壳）---若坐标轴与风向相反，则体形系数要填写负值。
切换到背风面，选中背风面的所有对象，指定体形系数指定---面荷载---风荷载体形系数（壳）5.3：定义反应谱分析工况定义---函数---反应谱----选择中国规范的反应谱---点击添加新函数也可以点击：转换为用户定义的----填写新的地震影响系数后，点击“修改”定义---分析工况---添加新工况----选择分析工况类型在定义了反应谱工况后，荷载将自动施加在结构上，而不需要人工指定，并且反应谱工况将自动参与荷载组合。
5.4：温度荷载：定义---节点样式指定---节点样式，选择上面建立的节点样式温度荷载=温度线膨胀系数*温度改变值----选中温度线对象来施加温度荷载：选择----框架/索/钢束荷载---参考温度温度改变=单元加载温度-单元参考温度：选择----框架/索/钢束荷载---温度给面对象施加温度荷载：指定---面荷载---温度（所有），可以通过单元施加，也可以通过节点样式施加六：定义分析工况：6.1：定义分析工况概述定义---分析工况---弹出已定义的分析工况菜单，并可以对其修改，也可以添加新的分析工况。
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：Pushover工况的定义
SAP2000：Pushover工况的定义点击定义>分析工况命令，选择分析工况类型为Static、分析类型为非线性。
如下图所示。
1．荷载施加控制Pushover 分析一般需要多个分析工况。
一个典型的Pushover 分析可能由3个工况构成：第一个将施加重力荷载给结构，第二个和第三个可施加不同的横向荷载。
Pushover 工况可以从零初始条件开始，或从前一个Pushover工况结束处的结果开始。
例如，重力工况从零初始条件开始，而两个横向工况的每一个从重力工况的结束处开始。
因为Pushover分析是非线性的，所以将其分析结果和其它线性或非线性分析叠加是不合理的。
当按规范要求比较Pushover 的结果时，需要在Pushover工况内施加所有适当的设计荷载组合。
这可能需要多种不同的Pushover工况来考虑所有规范规定的设计规范荷载组合。
当进行Pushover 分析时，必须在结构上施加代表惯性力的分布静荷载。
一般地，将荷载定义为下面一个或多个的比例组合：1）自定义的静荷载工况或组合。
2）作用于任意的整体X、Y、Z方向的均匀加速度。
在每一节点的力和分配给节点的质量成比例，且作用在指定的方向。
3）从指定特征类型或RITZ类型振型的振型荷载。
在每一节点的力和振型位移，振型角频率平方，及分配给节点的质量成比例。
力作用于振型位移方向。
对其他类型的分布形式，可以定义OTHER类型的静力荷载工况，分布为侧向分布的均匀或倒三角形分布，然后使用此静力荷载工况作为侧向荷载的分布。
比例系数在位移控制情况下只表示相对比例，不代表荷载的绝对数值。
2．分析控制参数点击对应施加荷载、结果保存、非线性参数对应的修改/显示按钮可以对Pushover 分析的其他控制参数进行设置。
在Pushover分析中，荷载与指定的荷载样式成比例的施加给结构。
指定荷载样式的初始乘数为零。
随着Pushover 分析的进行，此乘数逐步增加，直至到达指定的Pushover 结尾，或在某些情况直至结构不能承受附加的荷载。
SAP2000一步一步计算张弦粱结构
SAP2000钢结构结算软件在外装饰工程中的运用一、SAP2000设计步骤：1. 按照cad中图层导入模型，或者直接在sap2000中建立模型；2. 定义材料（Q235/345、混凝土、玻璃、拉索）；3. 定义截面--框架截面、面截面、索截面；部分截面可以利用sap2000自带的截面库；4.指定框架截面、面截面；5.计算荷载，定义荷载工况，指定荷载（先选择节点或构件，再指定荷载）。
恒载、活载、风载、地震、温度、活荷载不利布置；6.边界条件--指定节点约束，单元本身自由度释放（铰接）；7.定义荷载组合，检查是否有不对或不合实际情况的荷载组合；8.运行分析，检查有无异常情况，更正模型中节点没有连接上的情况；9.查看内力及节点反力；10.构件设计，查看应力比超限构件及不满足规范要求的构件；11.检查柱子的计算长度系数及梁的平面内、平面外无支撑计算长度，在查看覆盖项中进行修改；12.检查整体结构水平、竖向变形，检查梁竖向变形（显示变形）；13.根据设计结果优化构件；14.整理计算书；①.材料②.截面③.荷载④.荷载组合⑤.边界条件⑥.计算……节点反力、单元反力⑦.设计结果……构件应力比⑧.水平及竖向变形校核二、张弦梁计算实例1、基本情况：A、荷载情况：屋面恒载：0.8KN/m2屋面活载：0.5 KN/m2基本风压：0.65 KN/m2基本雪压：0.2 KN/m2抗震设防烈度：8（0.2g）度，地震分组：一组，场地类别：二类 B、设计简图：C、选用的材料D、材料种类①、Q345钢材（《钢结构设计规范》GB 50017━2003）②、钢绞线（《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002）③、混凝土（《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002）E、CAD建立空间三维模型①、建立相应的构件图层，默认情况下，0层是不能导入SAP2000的；②、建立三维线计算模型，并将文件另存为：格式；建议在CAD中建立模型的整体向上的坐标方位为Z轴；2、在SAP2000中导入计算模型：A、打开SAP2000，在右下角将单位调整为，B、文件/导入/AutoCAD.dxf文件C、选择“AutoCAD.dxf文件（f）”菜单，找到CAD中建立的三维线计算模型(文件名后缀dxf)，弹出对话框：该对话框是选定整体坐标系的方位，如在CAD中整体向上的坐标方位为Z轴，则不用做任何修改，D、直接点击“OK”按钮，弹出如下对话框：共五项分别为导入特殊节点、杆件、NL LINK单元、壳、实体，对于杆件类，E、如本例题在Frames下拉框中选择“ZHJ-上弦”，F、点击“OK”，如下图：G、不做任何改变，按下图操作定义杆件组：F、选择“制定到组”弹出如下对话框：H、点击“添加新组”按钮，弹出对话框：I、定义好“组名称”——ZHJ-SX，组名称可以同层名称，也可以为其他名称，自己要清晰，只能输入字母和数字，不接受中文，J、输好组名称后直接点击“确认”回到如下对话框：建立新组成功，在“组”对话框中有显示刚刚建立的组，点击“确定”，完成上弦杆的导入；K、重复B~J步骤，依次将下弦、腹杆1、腹杆2、腹杆3、撑杆、拉索导入并分别建立好组，如下：存盘，定好文件名；3、在SAP2000中定义材料：A、菜单栏选择“定义/材料”，弹出如下对话框：B、选择“快速添加材料”，弹出如下菜单：C、选择“材料类型”为“Steel”，选择“规范”为“Chinese Q345”，点击“确定”，回到对话框：Q345材料已经添加成功，也可以通过“添加新材料”对话框设置材料特性，如下：点“确定”即定义成功，如下：D、索材料在SAP2000中没有现成的，需要按照定义Q345-1的方法定义，具体如下：点“确定”即定义成功，如下：E、定义混凝土，方法同上，点击快速添加材料，弹出如下对话框：如上图中选择，点“确定”，回到对话框：混凝土C30定义完成，点击“确定”后材料属性定义全部完成。
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索单元模拟
很多朋友和我一开始学sap的时候一样总是不太注意查看分析过程，这是很重要的，因为对于非线性分析来说不收敛的解就是错误的，等于无解，通常遇到这种情况的时候，首先要检查的是结构的模型，其次是各种单元，节点的模拟，比如铰接的模拟是否合适，然后是调整总步数，子步大小等非线性分析参数。
二，其它几个问题
1． 预应力的模拟
对于所有的sap2000版本通常可采用降温的方法，道理很简单。首先，杆件的弹性模量E和应变比ε有如下关系：N＝ε*E*A 其中ε＝△L/L，温度和应变比也有如下关系：△L＝α*L*△T即△L/L＝α*△T；联立上两式，得N=α*E*A*T。
举例如：已知需要预加给索的内力N，求△T。因为△T＝N/（α*E*A），只要按已知的N算出来的温度值给杆件加上，计算后就可以在杆件内产生大小一样的N。对于对于v9 版本以后可以用温度和初始应变来模拟初始预应力，而且可以考虑了预应力的损失。关于温度，轴力和初始应变之间的转换关系，可以用HiStruct以前的这张表格计算。注，v12以前可能有某些版本中有p-delta力，这个可以参考sap2000的分析参考，不过一般不推荐采用。
索单元与sap2000采用的frame单元，存在一些属性上的差距，但是可以通过sap2000的属性修改功能来弥补。首先分析一下索的特性：比较柔，相当于不承受弯矩，可以设置截面的抗弯刚度为0来实现（这是sap 参考推荐的桁架模拟方式，此时不需要释放单元两端弯矩），也有一些人推荐采用设置抗弯刚度有极小值的方式来模拟，原理类似。空间索结构在实际操作中经常出现解无法收敛的情况，曾经有位朋友找我帮忙计算一个很难收敛的大型桅塔结构，后来经过大量测试在设置frame单元的抗弯刚度为0，非线性参数自定义时，得到合理的，收敛的分析结果。其实，只要结构模型建得正确合理，frame单元的抗弯刚度对于计算结果的影响可以忽略。至于索的其他参数，比如弹性模量，等效截面面积和直径等，根据实际情况来就可以了。注：这种方法近似模拟出来的索结构在自重不可忽略的情况下，还是有弯矩存在的。
单层厂房结构Pushover分析介绍与在Sap2000中的应用
单层厂房结构Pushover 分析介绍与在Sap2000中的应用Ξ赵旭光,杨松岭(西安建筑科技大学土木工程学院,西安 710055)摘 要:Pushover 分析方法是一种逐渐得到广泛应用的评价结构在罕遇地震作用下,抗震性能的简化方法,已被引入我国抗震规范所采用。
本文介绍了Pushover 分析的基本原理和实施Pushover 分析的关键步骤以及Sap2000程序中Pushover 方法的基本原理和方法,举出单层厂房Pushover 分析实例,表明Sap2000程序可以较方便的实现单层厂房结构的Pushover 分析,Pushover 方法也可以对一般单厂结构的罕遇地震作用下的抗震性能做出合理的评价。
关键词:Pushover 分析;能力谱;需求谱;目标位移中图分类号:TU311.41 文献标识码:A 文章编号:1000-7717(2007)04-0081-04TheIntroductionofPushoverAnal ysisUsedinOne -storyIndustrialBuildin g &AccomplishedinSa p 2000ZHAOXu 2guang,YANGSon g 2ling(Institute of Civil Engineerin g ,Xi ’an Universit y of Architecture&Technology ,Xi ’an 710055,China )Abstract:The pushoveranal ysishas graduallybecomeawides preadsim plifiedmethodintheuseofevaluatin gastructure ’sca 2pacityinresistin garareearth quakeaction,andourcountrycodehasintroducedthemethod.Thisarticlereferstothebasicprincipleofthe pushovermethod,providestheke yste psforim plementin gthe pushoveranal ysis,andalsointroducestheprinci 2plesandmethodsinsap2000foraccom plishing pushoveranal ysis.Takeanexampleofone-storyindustrialbuildin g,whichdemonstratesthat pushoveranal ysiscanbeeasil yaccom plishedb yusin gsa p2000,and provesthatthepushoveranal ysiscanbeusedina ppraisingtheseismicresistantcapacityofthosenormalone-storyindustrialbuildin gs.Ke ywords:pushoveranal ysis;capacitys pectrum;demands pectrum;tar getdis placement1 引言Pushover 分析法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法,并没有严密的理论基础,利用静力弹塑性分析(PushoverAnal ysis )进行结构分析的优点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,它是按一定的水平荷载加载方式,对结构施加单调递增的水平荷载,逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的非线形性能,从而判断结构及构件的变形、受力是否满足抗震设计要求,并对结构的抗震性能做出评价。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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。
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。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：