SAP84在地铁工程设计中应用示例
地铁车站结构中板开孔的处理
地铁结构中板开孔的处理行准确的分析并采取合适的措施较为困难。
2．现行的处理措施在现行的地铁设计中，一般采用如下方法来处理：在进行平面框架计算时不考虑中板开孔的影响，当成整板模拟，然后在中楼板单体设计中再对孔洞进行处理。
其处理措施借鉴房建结构的作法：¾措施一：设置孔边梁。
这类措施主要用在楼、扶梯类的较大开孔，由于受到限界的控制，横向梁并不能通长设置，如BTL-2，FTL-2仅能在洞口范围内设置。
这类措施的传力途径较为明确，以扶梯孔为例：纵向梁BTL-1承受部分中板荷载，并传给BTL-2，BTL-2将荷载传递给中纵梁。
现在也对此类较大开孔也有采用措施二的处理方式。
¾措施二：设置暗梁。
主要用于较小孔洞的处理，如大多数设备区的开孔。
暗梁配筋根据孔洞的大小，采用等量的被截断钢筋进行补强，如图一所示的暗梁1、2、3。
这些措施经过实践的检验，应该说是可行而且安全的，但在设计过程中，本人始终有这样的疑问：1）中板存在较大的（楼、扶梯）开孔时对结构的整体影响究竟有多大？2）由于地铁结构的中板较厚（一般≥400mm），而且其空间受力作用较强，简单的套用房建开孔处理措施是否合适？这些问题采用平面计算是无法得到解决的，我们尝试采用空间计算的方法对开孔结构进行分析，以评估所采取的措施是否合适。
3、分析过程3．1计算模式及工况计算选取地铁车站结构中最为常见的双层双跨箱形结构，采用SAP84结构分析通用程序进行空间分析，其计算模型与假定如下：¾单元模拟：将板、墙细分为板壳单元，纵梁、立柱为框架单元，每个节点均有6个自由度；¾边界条件：梁、板在纵向模型边缘按竖向滑动支座模拟；土体对底板的作用采用受压弹簧模拟；¾荷载采用面荷载的形式输入；¾纵向截取5跨作为计算分析范围。
3.2较大孔洞的计算分析计算选取了三种工况进行分析，通过对比以分析开孔对结构造成的影响： 工况一：板上无开孔；工况二：板上开2.4x8.9米的（扶梯）孔，孔边不设置梁，仅在孔边设置板加强带；工况三板上开孔，设置孔边梁3.2.12.5%素，以简化设计。
2020年sap84算例参照模板
在阅读本章内容之前请务必先阅读“SAP84使用概述”、“图形交互系统GIS概述”和“GIS的功能说明”三章的内容，尤其需要掌握如何捕捉点和选择对象，另外还需要在C 盘创建文件夹Tutor，以下所有算例保存时都放在此文件夹内。
SAP84同时在安装文件夹Help\TutorData内保存了这些算例的项目文件（扩展名为PRJ）。
19.1连续梁的计算──图形交互方式下图所示例题（beam.prj），两跨的长度均为5m，截面面积A=0.2m2，截面惯性矩I=0.00417m4，不考虑剪切刚度，材料弹性模量E=3×107kN/m2，泊松比v=0.25，材料密度ρ=2.5t/m3，不考虑自重引起的变形，考虑两个荷载工况：●工况1：第一跨作用三角形荷载，最大值为5kN/m，第二跨作用均布荷载5kN/m；●工矿2：最右端作用集中力10kN。
要求计算前三阶周期和两个工况下最大位移、最大弯矩。
采用GIS的平面结构类型来输入上述结构，单元采用梁柱单元，由于需要计算多个周期，模拟的单元数可以取多一点，本例子共采用10个梁柱单元模拟。
整个分析的步骤如下所示，主菜单和子菜单之间用->表示，输入键盘上的回车键用<Enter>表示：1. 选择结构类型。
进入GIS后，选择菜单“文件->新建”，在新建对话框中选择新建平面结构；2. 定义截面库。
选择菜单“参数->管理普通截面库”，在对话框中选择“添加截面”按钮，输入截面名称：A02<Enter>，选择截面类型为“自定义截面参数”，然后输入截面面积A为0.2，惯性矩I33为0.00417，剪切面积A2为0（或者输入一个远远大于0.2的数）。
最后按“确定”按钮退出；3. 定义材料库。
选择菜单“参数->管理材料库”，在对话框中选择“添加材料”按钮，输入材料名称：con<Enter>，混凝土强度等级输入0，弹性模量输入30000000，泊松比输入0.25，单位体积质量输入2.5。
sap模型--武汉某地铁站主体结构及楼梯计算书_secret
项目名称：主体结构及楼梯计算计算：复核：一．计算原则1．主体结构构件根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别进行承载能力的计算和稳定、变形及裂缝宽度验算；按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合，并取各自的最不利组合进行结构设计。
2．主体结构的安全等级定为一级，构件的重要性系数取1.1。
3．主体结构，受弯构件的最大挠度不应超过L0/400～L0/300，悬臂构件的允许挠度值取L0/200～L0/150。
4．结构构件的裂缝控制等级定为三级，即构件允许出现裂缝。
裂缝宽度限值根据构件所在周边环境决定：结构顶、底板及侧墙（及其梁、壁柱等）外侧（迎土侧），裂缝允许宽度不大于0.2mm，其它部位不大于0.3mm。
人防荷载工况裂缝不控制。
二．计算参数及荷载1．工程地质、水文条件（永久荷载）：本计算地质资料是根据中冶集团武汉xx院有限公司提供的《武汉市xx场地岩土工程勘察报告书》（详层号岩土名称天然重度地基土承载力特征值基床系数渗透系数凝聚力（建议值）内摩擦角（建议值）泊松比静止侧压力系数垂直水平垂直水平γfak K V K X Kv K H c φv k0 kN/m3kPa MPa/m MPa/m m/d m/d kPa °——1-1 杂填土19.7 10 8 3.2 4.5 8 18 0.62 1-2 素填土19.5 110 15 13 0.15 0.30 14 12 0.60 6-1 粉质粘土19.5 150 24 23 0.0008 0.0008 26 14 0.50 7-2 粉质粘土19.8 360 52 50 0.0007 0.0007 37 17 0.4410-2 含碎石粘土19.9 400 58 57 0.05 0.20 39 18 0.3913-3 粉质粘土19.6 230 44 43 0.05 0.20 30 16 0.4120a-1 强风化砂岩20.4 45090（150）20（26）0.3020a-2 中风化砂岩22.4 1300100（200）24（27）0.1820a-3 微风化砂岩24.3 2100120（700）27（32）0.13层20a-1取0.3/(1-0.3)=0.43，中风化岩层20a-2取0.18/(1-0.18)*0.85=0.19，微风化岩层20a-3取0.13/(1-0.13)*0.65=0.1。
SAP能力中心在轨道交通装备行业的设计和应用
促进产业升级
SAP能力中心的应用有助于推动轨道交通装备行业的数字化转型和智能化升级，促进产业升级和高质量发展。
提升企业管理水平
SAP能力中心能够实现企业管理的数字化、精细化和智能化，提高企业的管理水平和决策效率。
需求分析
基于需求分析，设计系统整体架构和技术路线。
系统架构设计
功能模块设计
系统集成与测试
01
02
04
03
确保各系统间信息流畅，功能模块协同工作无误。
深入了解客户业务需求，识别关键流程和信息需求。
根据行业特性和业务需求，细化各功能模块的设计。
某地铁公司的车票管理系统
案例一
集成售票、检票、数据分析等功能，实现高效的车票管理。
智能化阶段
SAP能力中心在轨道交通装备行业的设计
02
集成性
强调各系统间的信息共享和流程整合，打破信息孤岛。
行业专属性
针对轨道交通装备行业的特性，定制化开发以满足行业特定需求。
可持续性
设计应考虑未来业务发展和技术进步，确保系统的可扩展性和灵活性。
安全性
保障数据和系统的安全性，确保业务连续的设计和应用
汇报人：
日期:
SAP能力中心概述SAP能力中心在轨道交通装备行业的设计SAP能力中心在轨道交通装备行业的实施和应用
目录
SAP能力中心在轨道交通装备行业的优化和改进SAP能力中心在轨道交通装备行业的未来展望
目录
SAP能力中心概述
01
提高企业核心竞争力
SAP能力中心在轨道交通装备行业的未来展望
05
运用SAP84软件进行隧道计算
04
计算内容：隧道内车辆行驶阻力、隧道通风 需求
某城市地铁隧道施工组织
隧道长度：5公里 隧道断面：双车道
设计速度：80公里/小时
计算内容：施工进度计划、 施工机械配置、施工材料 需求
某山区铁路隧道断面优化
01
隧道长度：8公里
02
设计速度：60公里/小时
03
隧道断面：单车道
04
计算内容：隧道断面尺寸优化、隧道内气流组织分析、隧道照明需求
• 随着计算机技术和数值分析方法的不断进步，SAP84软件在 隧道计算领域的应用前景将更加广阔。未来，SAP84软件可 以进一步优化算法和计算技术，提高隧道计算的效率和精确 度；同时，可以加强与其他专业软件的集成和数据共享，实 现更全面的工程设计和分析。此外，随着人工智能和机器学 习技术的发展，SAP84软件可以引入智能化算法和模型，自 动识别和预测隧道工程中的风险和问题，为工程设计和施工 提供更加智能化的支持。
04
施工单位应注重SAP84软件的更新和维护，及时升级 软件版本，以便获得更加全面和准确的功能支持。
THANKS
感谢观看
评估施工方法优劣
根据模拟分析结果，评估不同施工方法的优缺点，选择技术可行、 经济合理的施工方案。
制定施工计划和资源配置
基于选定的施工方法，利用SAP84软件制定详细的施工计划和资源 配置方案，确保施工顺利进行。
隧道施工进度模拟
模拟施工进度安排
利用SAP84软件对隧道施工进度进行模拟，合理安排各道工序的 施工时间和人力、物力资源配置。
06
结论与建议
结论总结
通过对比不同施工方案，SAP84软件能够快速 筛选出最优方案，提高施工效率并降低成本。
轨道交通工程地下车站结构抗震设计
轨道交通工程地下车站结构抗震设计张有桔;王飞;沈洪波【摘要】综合抗震设计相关规范规定，结合抗震专项设计的要求，在分析抗震设防类别、等级及烈度、论证对象的判定基础上，明确基于性能要求的抗震设防目标，重点论述抗震专项设计中常用的反应位移法和时程分析法，通过对典型车站的抗震分析，说明抗震专项设计中主要计算过程和结论，以期为同类工程设计提供参考依据。
【期刊名称】《工程与建设》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】4页(P361-364)【关键词】轨道交通;地下车站;抗震设计;设防目标;反应位移法;时程分析法【作者】张有桔;王飞;沈洪波【作者单位】安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088;安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088;安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088【正文语种】中文【中图分类】U231.4;TU352城市轨道交通已经成为城市极为重要的交通基础设施，所以通过抗震设计，使轨道交通工程具有合理的抵抗地震破坏作用的能力，确保城市轨道交通结构的地震安全，尽可能减轻轨道交通结构因地震导致性能降低给城市轨道交通的正常运行造成障碍，对城市交通秩序、城市经济和人们社会活动、生命及财产安全都是非常重要的。
文献[1-5]规定，对抗震设防地区的城市轨道交通结构必须进行抗震设计。
本文重点从抗震设防类别、等级及烈度、论证对象的判定、抗震设防目标和抗震论证方法等方面，阐述合肥市城市轨道交通常见的地下车站结构抗震专项设计思路和方法。
根据文献[1]要求，城市轨道交通结构应根据其使用功能的重要性分为标准设防类(丙类)、重点设防类(乙类)和特殊设防类(甲类)3个抗震设防类别。
对于一般日平均客流量未超过50万人次的大型综合枢纽车站，抗震设防分类均为重点设防类(乙类)。
对重点设防类地下车站结构，其设防标准应满足文献[2]规定的本地区抗震设防要求确定；对进行过地震安全性评价的，应采用经国家地震工作主管部门批准的建设工程抗震设防要求确定，但不应低于本地区抗震设防要求确定的地震作用。
SA在地铁工程设计中应用示例
S A在地铁工程设计中应用示例文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件sap84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI 公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
i 高层建筑专用前处理程序SAGS和后处理程序SAGSOUT。
SAP84各模块之间的关系如图所示。
图模块关系图软件安装用户在购买SAP84后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件）；一张光盘（含安装文件）；一个加密插头。
用户可以启动光盘上的进行安装，然后按照SETUP的提示进行。
如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件文件拷入SAP84安装目录。
SAP84_详细教程(经典版)讲解
《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件sap84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍 (1)1.1 软件概述 (1)1.2 软件安装 (2)1.3 获得帮助 (2)2 工程算例 (3)2.1 问题描述 (3)2.2 计算步骤 (4)3 注意事项 (11)3.1 建立计算模型 (11)3.2 选取单位制 (12)3.3 关于自重 (12)3.4 关于材料参数 (12)3.5 荷载工况及组合 (13)3.6 弹簧刚度 (14)3.7 梁柱弯矩放松 (14)4 常用参数表 (15)4.1 地基土的基床系数 (15)5 计算单内容 (16)1 软件介绍1.1 软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
SAP84和GTS-NX在地下结构中的应用与对比分析
１．８
１７
７
７
２．３
１８．６
２０
２２
２．７
１６．９
２０
２３
７．４
１５．８
２５
２５
７．３
２０
３４
３５
侧压力系数 Ｋ０ ０．４５ ０．４３ ０．３９ ０．３９ ０．３５
第１期 于丹，等：ＳＡＰ８４和 ＧＴＳ／ＮＸ 在地下结构中的应用与对比分析
研究结果可为类似工程提供参考．
关 键 词 ：ＳＡＰ８４；ＧＴＳ／ＮＸ； 有 限 元 ； 地 下 结 构
中 图 分 类 号 ：ＴＵ９１
文 献 标 志 码 ：Ａ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ＳＡＰ８４ａｎｄ ＧＴＳ／ＮＸ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ
外两个方向要大得 多 的 可 以 用 梁 柱 单 元 来 模 拟．根 据结构及受力特点 本 例 按 平 面 应 变 问 题 处 理，均 用 梁单元．布置于各节 点 上 的 接 地 弹 簧 单 元 用 来 模 拟 周围岩土体与地下 结 构 的 相 互 约 束．假 定 接 地 弹 簧 不 承 受 拉 力 ，即 仅 受 压 弹 簧 ，不 计 土 体 与 结 构 间 粘 结 力，弹簧受压时产生 的 反 力 即 为 土 体 对 结 构 的 弹 性 抗力，且正常使用期间不计形变压力 ． ［６］
（４）中、粗 砂 ④－３：黄 褐 色 ～ 灰 褐 色，级 配 不 良， 长 石 质 、石 英 ，混 粒 结 构 ，充 填 少 量 黏 性 土 ，局 部 含 黏 性 土 薄 夹 层 ，稍 湿 ～ 湿 ，稍 密 ～ 中 密 ，部 分 地 段 密 实 ；
2020年(sap实施)sap84算例
（sap实施）sap84算例Ctrl+N 新建文件Ctrl+O 打开文件Ctrl+P 打印Ctrl+S 保存Ctrl+Z 撤销操作Ctrl+Y 恢复操作Delete 如果当前没有任何操作，表示删除当前处于选中状态的对象在阅读本章内容之前请务必先阅读“SAP84使用概述”、“图形交互系统GIS概述”和“GIS 的功能说明”三章的内容，尤其需要掌握如何捕捉点和选择对象，另外还需要在C盘创建文件夹Tutor，以下所有算例保存时都放在此文件夹内。
SAP84同时在安装文件夹Help\TutorData内保存了这些算例的项目文件（扩展名为PRJ）。
19.1连续梁的计算──图形交互方式下图所示例题（beam.prj），两跨的长度均为5m，截面面积A=0.2m2，截面惯性矩I=0.00417m4，不考虑剪切刚度，材料弹性模量E=3×107kN/m2，泊松比v=0.25，材料密度ρ=2.5t/m3，不考虑自重引起的变形，考虑两个荷载工况：工况1：第一跨作用三角形荷载，最大值为5kN/m，第二跨作用均布荷载5kN/m；工矿2：最右端作用集中力10kN。
要求计算前三阶周期和两个工况下最大位移、最大弯矩。
采用GIS的平面结构类型来输入上述结构，单元采用梁柱单元，由于需要计算多个周期，模拟的单元数可以取多一点，本例子共采用10个梁柱单元模拟。
整个分析的步骤如下所示，主菜单和子菜单之间用->表示，输入键盘上的回车键用<Enter>表示：1.选择结构类型。
进入GIS后，选择菜单“文件->新建”，在新建对话框中选择新建平面结构；2.定义截面库。
选择菜单“参数->管理普通截面库”，在对话框中选择“添加截面”按钮，输入截面名称：A02<Enter>，选择截面类型为“自定义截面参数”，然后输入截面面积A 为0.2，惯性矩I33为0.00417，剪切面积A2为0（或者输入一个远远大于0.2的数）。
应用空间程序SAP84计算斜桥
应用空间程序SAP84计算斜桥
张昌林
【期刊名称】《桥梁建设》
【年(卷),期】1992(000)004
【摘要】本文介绍了用SAP84计算斜桥的基本方法和注意事项,并着重以一斜空心肋板桥为例说明。
文中对空心肋板、箱梁在自重、温度和强迫位移荷载下的反力进行了比较,为使读者对斜桥支反力有更深刻的认识,还绘出了铰接斜板在自重下的反力图。
最后绘出了空心肋板在自重荷载下的内力图。
【总页数】5页(P75-79)
【作者】张昌林
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U448.41
【相关文献】
1."荷载增量法"在地下车站结构计算中的运用--采用SAP84有限元程序模拟施工过程进行计算 [J], 唐勇
2.“SAP84”在连续梁最不利荷载组合计算中应用 [J], 掌于昶
3.SAP84在塔式起重机金属结构计算中的应用 [J], 蒙志谋
4.SAP84软件在框架结构内力计算中的应用 [J], 刘洪光[1];韩涛[1]
5.SAP84软件在框架结构内力计算中的应用 [J], 刘洪光;韩涛
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地铁车站人防工程防密门门框墙的有限元研究
1前言地铁是现代城市公共交通的重要组成部分。
它不但有很大的机动能力，而且有较高的结构强度和较大的地下空间，具有许多天然的防空条件。
人防设计应在不影响平时使用的条件下，充分利用地铁工程己有的有利条件，对关键部位和重要设施，参照人防战技要求的规定，采用防护功能平战转换技术措施，搞好重要防护(主要是人员出入口及通风口的防护)，使地铁工程纳入人民防空疏散体系。
我院曾先后担任××市地下铁道×号线、××市轨道交通××工程及××市地下铁道×号线人防工程总体设计。
通过实践，我们认为在整个地铁车站人防工程的设计中，出入口、连通口及排风道处的防护密闭门门框墙的设计是其中一个重要环节，尤其在现代战争条件下，防护密闭门门框墙作为人防工程口部的主要构件，对整个工事的安全关系重大。
早期人防设计由于受计算理论和计算手段的限制，设计中一般将整片墙体分割为各个独立构件进行分析。
现行设计规范采用了这些简化方法。
然而，实际工程情况往往与简化方法的计算假设相差较大，由此造成规范方法的计算结果不够准确。
近年来，随着计算机技术的飞速发展和有限元理论的日益成熟，对防护密闭门门框墙进行更精确计算，提高人防工程的设计水平已成为可能。
2有限元计算模型结构设计中，防护密闭门门框墙承受均布面荷载(按规范确定等效战时静载)，以及从门框或封堵钢板传至洞口的均布线荷载。
从弹性力学的角度看，这些墙体可归结为弹性薄板小挠度问题，其微分方程为(2.1)ω——在(x，y)坐标处板在荷载方向的位移；q——在板面上作用的单位面积荷载；D——板的抗弯刚度。
当解得位移ω函数之后，再由几何方程和物理方程就可确定板的各点内力和变形。
当今比较流行的有限元法将连续体结构变换成一种离散结构，结构由若干个有限大小的单元仅在若干节点相互连系而成，荷载也化成作用于节点上的集中力。
平衡方程组为(2.2)[]——各节点位移列矩阵；[K]——结构整体刚度矩阵；[R]——节点荷载列矩阵。
SAP能力中心在轨道交通装备行业的设计和应用
摘
要 ：齐 齐哈 尔轨 道 交通 装备 有 限责任 公
司在Ｓ Ｐ 目实 施过 程 中 ， 充分 考 虑 系统 上 Ａ项
线后 的运 行 维 护和 持 续 建 设 ，研 究建 ｉＳ Ｐ Ａ 能 力 中心 。在 设 计过 程 中 ，建 立 了Ｓ Ｐ 息 Ａ信 化 系统平 台和 运 维体 系，明 确 了Ｓ Ｐ 力 中 Ａ能
Ｓ 能 力中心在轨道 交通 Ｐ Ａ
装备行业 的设计和应用
张春 横 ：齐 齐哈 尔轨 道 交通装备 有 限责任 公 司 ，高级会计 师 ，黑龙 江 齐 齐哈 尔，１ １ ０ ２ ６０
２ ６０ 刘红 生 ：齐 齐哈 尔轨 道 交通装备 有 限责任 公 司，教 授 级 高级工程 师 ，黑龙 江 齐齐哈 尔，１ １ ０
在 实践工作 中进行应用 ，取得 良好效果 。
齐 尔道通备限任司制 造领 军 企 １ 设计 过程 是 轨交装 路起 重 机设 简 司 齐 国路车铁有责公计（ 公 ） 我 哈铁货 称
、
． Ａ 信息化系统平 台 业 和出 口基地 ，隶属 于中 国北车股份有 限公司 ，年新造 １ １ 建立Ｓ Ｐ 铁 路货 车 １ ０ 辆 ，修理 铁路货 车 １ ０ 辆 ，产 品国 内 ５ ０ ０ ００ ０
系统在轨 道 交通 装备 行业推 广应 用提 供 有 力
支撑 。
并不 意味着项 目的结束 ，保证 系统运行 的正 常与完善是 个 持续改善 的过程 。Ｓ Ｐ Ａ 既是企 业管理 信息化 系统 的集
成 ，又是企业 核心业 务流程 的解决方 案 。Ｓ Ｐ Ａ 带给企业
关 键 词 ：Ｓ Ｐ 能 力 中心 ；轨 道 交通 装 备 ； Ａ；
通 过 Ｓ Ｐ 目的 实 施 ，要 实 现 企 业 发 展 战 略 和 核 心 Ａ 项
【Sap实施】SAP4教程
《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件sap84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍 (1)1.1 软件概述 (1)1.2 软件安装 (2)1.3 获得帮助 (2)2 工程算例 (3)2.1 问题描述 (3)2.2 计算步骤 (4)3 注意事项 (12)3.1 建立计算模型 (12)3.2 选取单位制 (12)3.3 关于自重 (13)3.4 关于材料参数 (13)3.5 荷载工况及组合 (14)3.6 弹簧刚度 (15)3.7 梁柱弯矩放松 (15)4 常用参数表 (16)4.1 地基土的基床系数 (16)5 计算单内容 (17)1 软件介绍1.1 软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
北京地铁车站抗震设防专项设计分析
科技信息
铁道第三勘察设计院集团有限公司 吴海艳 杨 森
［摘 要］本文通过具体的工程实例，对该车站进行静力计算及抗震设防专项设计对比分析，得出地震荷载工况对结构不起控制作 用，对北京市该类型的车站抗震设防专项设计进行了技术上的总结。 ［关键词］地下结构 地通常弱于地面建筑，但其带来的影响通 常是毁灭性的，因此其抗震设防要求有条件提高[1]。通过具体的工程实 例，对该车站进行了静力计算及抗震设防专项设计对比分析，对北京市 该类型的车站抗震设防专项设计进行了技术上的总结，并对同类的工 程有一定的借鉴意义。 1.工程概况 北京地铁 14 号线右安门外站，位于右安门外大街与玉林南路交叉 路口的东北侧，南临玉林南路，东西向布置。右安门外站为明挖+暗挖 施工车站，最大覆土厚度约 3.5m。车站为地下三层、两柱三跨、13.76m 岛式站台车站，车站标准段总宽度 23m，全长 187.0m。西右区间采用盾 构法施工，右安门外站西端设盾构接收井。右北区间采用暗挖法施工， 右外站东侧紧接一暗挖渡线段。车站围护结构采用钻孔灌注桩+钢支 撑的支护体系。本车站共设 2 个出入口、2 个紧急出口和 2 个风道。 2.工程地质及水文条件 2.1 工程地质 具体各土层岩性及分布特征概述如下：(1)人工堆积层：粉土填土① 层；杂填土①1 层，该层土质不均，工程性质差。(2)新近沉积层：粉土② 层：粉质粘土②1 层；粉砂、细砂②3 层；中砂~粗砂②4 层；圆砾、卵石②5 层。(3)第四纪沉积层：卵石、圆砾⑤层；粉质粘土⑥层；卵石⑦层；卵石 ⑨层。 2.2 水文条件 潜水主要赋存于标高 23.19～26.76m 以下的砂、卵石层（相对应于 工程地质剖面图中的⑦、⑦1 层）中。本次钻探期间量测的该层地下水 （潜水）水位标高为 19.39～20.07m，水位埋深为 21.20～22.30m。本站抗 浮设计水位按绝对标高 37.50m 考虑。 2.3 其他 本车站场地抗震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为 0.2g， 设计地震分组为第一组。拟建场地场地类别为Ⅱ类。 3.结构静力计算 3.1 结构荷载及组合 结构设计根据结构类型，根据规范[2]按永久荷载、可变荷载、偶然荷 载进行分类，对结构整体或构件可能出现的最不利组合进行计算。在 决定荷载的数值时，考虑施工和使用过程中发生的变化。主要荷载有： 结构自重（含装修荷载）、地下水压力、岩土压力、设备荷载（含管线荷 载）、人群荷载、地面超载、地铁车辆荷载及其冲击力、混凝土收缩及徐 变影响力、地层反力，地震荷载、人防荷载。主要荷载组合见表 1。
SAP84使用手册
《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件SAP 84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍 (1)1.1 软件概述 (1)1.2 软件安装 (2)1.3 获得帮助 (2)2 工程算例 (3)2.1 问题描述 (3)2.2 计算步骤 (4)3 注意事项 (12)3.1 建立计算模型 (12)3.2 选取单位制 (12)3.3 关于自重 (13)3.4 关于材料参数 (13)3.5 荷载工况及组合 (14)3.6 弹簧刚度 (15)3.7 梁柱弯矩放松 (15)4 常用参数表 (16)4.1 地基土的基床系数 (16)5 计算单内容 (17)1 软件介绍1.1 软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
SAP84_详细教程(经典版)报告
《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件sap84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍 (1)1.1 软件概述 (1)1.2 软件安装 (2)1.3 获得帮助 (2)2 工程算例 (3)2.1 问题描述 (3)2.2 计算步骤 (4)3 注意事项 (11)3.1 建立计算模型 (11)3.2 选取单位制 (12)3.3 关于自重 (12)3.4 关于材料参数 (12)3.5 荷载工况及组合 (13)3.6 弹簧刚度 (14)3.7 梁柱弯矩放松 (14)4 常用参数表 (15)4.1 地基土的基床系数 (15)5 计算单内容 (16)1 软件介绍1.1 软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
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《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————有限元分析软件sap84使用手册城交分院地下结构所二零零五年五月目录（SAP84）1 软件介绍 (1)1.1 软件概述 (1)1.2 软件安装 (2)1.3 获得帮助 (3)2 工程算例 (3)2.1 问题描述 (3)2.2 计算步骤 (4)3 注意事项 (14)3.1 建立计算模型 (14)3.2 选取单位制 (15)3.3 关于自重 (15)3.4 关于材料参数 (16)3.5 荷载工况及组合 (17)3.6 弹簧刚度 (18)3.7 梁柱弯矩放松 (19)4 常用参数表 (19)4.1 地基土的基床系数 (19)5 计算单内容 (20)1 软件介绍1.1 软件概述SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。
自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。
为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。
SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：a 平面模型图形输入系统PlanIn。
PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。
GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
i 高层建筑专用前处理程序SAGS和后处理程序SAGSOUT。
SAP84各模块之间的关系如图1.1所示。
图1.1 模块关系图1.2 软件安装用户在购买SAP84后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件SAP84V60.INI）；一张光盘（含安装文件SETUP.EXE）；一个加密插头。
用户可以启动光盘上的SETUP.EXE进行安装，然后按照SETUP的提示进行。
如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件SAP84V60.INI文件拷入SAP84安装目录。
如果用户系统为Windows NT或Windows 2000，并且是第一次安装SAP84，安装程序会要求安装并口驱动程序。
安装完成之后请将加密插头插到并行口LPT1上，然后就可以通过SAP84程序组启动SAP84集成环境系统SAPGUIDE。
1.3 获得帮助在学习或者应用软件过程中，如果遇到困难可以通过几种途径来解决：a 软件配有一套纸质说明书，以供阅读；b 在软件启动后，按F1键出现在线帮助；c “开始”→“程序”→“SAP84”可找到帮助系统文件夹和演示程序。
2 工程算例PlanIn是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍PlanIn的使用方法。
如果欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习GIS帮助中建立半球壳的例子。
2.1 问题描述某地铁车站结构横断面如图2.1所示，构件所用材料为C30钢筋混凝土。
地基土水平、竖直基床系数为40MPa/m。
结构所受永久荷载如图2.2所示，图2.2 永久荷载图图2.3 可变荷载图2.2 计算步骤根据已知条件，建立模型，计算该结构的内力和位移。
计算步骤如下：（1）启动软件，选取单位制，进行选项设置。
点击桌面图标启动SAP84，进入后点击，点击“文件”“新建”“保存”，文件名只可以英文字母命名。
点击“参数”“选取单位制”，选择“kN、m”，点击确定。
点击“参数”“选项设置”，确认选择了“考虑材料引起的自重”一项。
（2）生成节点和单元，建立几何模型。
点击“几何”“绝对坐标生成节点”，在界面底部输入表2.1中节点坐标，生成6个节点。
点击“显示”“显示选项”，选中“节点号”一项，屏幕显示出节点编号，如图2.4所示。
表2.1 节点坐标值节点号y z10.000 0.000214.800 0.000314.800 6.800414.800 11.60050.000 11.60060.000 6.800图2.4点击“几何”“梁柱生成”，在“常用工具与按钮”中选择“直线生成”，用鼠标连续选择节点1和节点2，在屏幕出现的对话框中输入要生成的单元数目，生成车站结构的底板。
如此方法生成侧墙、顶板和中板，完整的车站结构如图2.5所示。
图2.5（3）设置构件材料和截面。
点击“参数”“管理材料库”“添加材料”，输入“C30”，“混凝土强度等级”中显示“30”，其余参数不需输入，软件将自动赋值。
点击“参数”“管理普通截面库”“添加截面”，输入“底板”，在“截面参数”中输入截面高（1.3）和截面宽（1.0）的数值，屏幕如图2.6所示。
如此方法生成顶板（截面高1.2和截面宽1.0）、中板（截面高0.6和截面宽1.0）和侧墙（截面高0.8和截面宽1.0）的截面尺寸。
图2.6点击“属性”“梁柱材料”，选择所有的梁柱单元，选中的单元会改变颜色。
单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有单元被赋予了材料属性。
点击“属性”“梁柱截面”，确认截面参数显示为“底板”，选中所有底板单元。
单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有底板单元被赋予了截面属性。
如此方法将截面属性分别赋予给顶板、中板和侧墙单元。
此时屏幕如图2.7所示。
图2.7（4）施加结构荷载，建立荷载工况，设置荷载组合。
点击“荷载”“梁柱荷载”“改变荷载参数”，选中“以插值的方式确定梁柱荷载”。
输入插值点1（-66）和插值点2（-66）的“荷载线密度值”，点击“退出然后捕捉2个插值点”，选择节点5和节点4，再选择顶板梁柱单元。
单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，选中单元被施加了相应荷载。
如此方法施加中板荷载（-8）。
点击“改变荷载参数”，选中“以插值的方式确定梁柱荷载”。
选择“荷载作用方向”为整体坐标Y方向，输入插值点1（17.82）和插值点2（87.21）的“荷载线密度值”，点击“退出然后捕捉2个插值点”，选择节点5和节点1，再选择左侧侧墙梁柱单元。
单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，选中单元被施加了相应荷载。
如此方法施加右侧侧墙荷载（-17.82，-87.21）。
此时屏幕如图2.8所示。
图2.8点击“常用工具与按钮”，“工况1”，输入“2”，进入工况2，施加结构承受的活荷载。
方法如上所述，顶板施加荷载（-20，-20），左侧侧墙施加荷载（5.4，5.4），右侧侧墙施加荷载（-5.4，-5.4）。
此时屏幕如图2.9所示。
图2.9点击“荷载”，“荷载组合”，“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.485”。
“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.54”，点击“确定”。
“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.0”。
“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.0”，点击“确定”。
点击“确定”。
点击“荷载”，“位移组合”，“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.0”。
“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.0”，点击“确定”。
点击“确定”。
（5）施加结构约束条件。
点击“节点”，“接地弹簧刚度”，在“Dz”中输入“-1”，在“弹簧刚度”中输入“37000”，选择“只能受压”，用鼠标选择节点1和节点2，点击右键，选择“应用选择对象”，节点1和节点2处显示设置了受压弹簧。
如此方法设置表2.2所列节点处的弹簧，结果如图2.10所示。
表2.2 弹簧刚度值节点号Kz节点号节点号Ky1370005424000774000271948000874000281848000974000291748000107400063580001174000301668000127400031156800013740003214680002370001234000图2.10（6）检查数据和删除无用数据。
点击“文件”，“数据检查”，软件警告“结构在UY UZ方向的自由度没有约束”，由于设置了弹簧，结构是静定的，点击“确定”，忽略软件警告。
点击“文件”，“删除无用数据”，软件显示“完成无用信息的删除”。
（7）计算和结果查看。
点击“其他模块”，“计算与分析”，出现“SAP84分析选项对话框”，选择“确定”，软件开始计算。
计算完毕后，点击“其他模块”，“后处理SAPOUT”，进入SAP84后处理模块。
将“当前公共参数”中的荷载组合选择为“1”，点击“内力与应力”，“一维单元的内力图”，选择“1-2平面内的弯矩”，点击“确定”，屏幕显示结构在荷载组合1作用下的1-2平面内的弯矩图，如图2.11所示。
如此方法，能够得到荷载组合1作用下结构的轴力图和剪力图和荷载组合2作用下的结构内力图。
得到结构内力图即可对结构截面进行验算和配筋。
图2.11将“当前公共参数”中的位移组合选择为“1”，点击“位移”，“节点位移的数值显示”，选择“当前位移组合的位移”，和“Z方向平动位移”，点击“确定”，屏幕显示结构在位移组合1作用下的竖直方向的位移图，如图2.12所示。
如此方法，能够得到荷载组合1作用下结构在其他方向的位移。
图2.123 注意事项3.1 建立计算模型计算模型是对实际结构的抽象和简化，计算模型应该能够正确、准确地反映主要构件的主要特征。
SAP84提供了很多单元类型用于模拟不同的构件，单元类型的选择主要取决于构件的受力特点。
一般说来，承受轴力和弯矩并且一个方向的尺度比另外两个方向要大得多的构件可以用梁柱单元来模拟，而一个方向的尺度比另外两个方向要小得多的构件可以用板壳单元或墙单元来模拟。
如果板壳主要承受面内的轴力，面外弯矩可以忽略的话可以采用板壳单元中的膜模式，如果板壳主要承受面外弯矩，面内的轴力可以忽略的话则可以采用板壳单元中的板模式，其它情况则可以用壳模式来模拟。
如果三个方向的尺度相近，则需要用三维实体单元来模拟。
同样一根梁单元，如果把它放在整个结构中考虑，可以用梁柱单元模拟，但是有时候如果需要单独考虑这根梁单元的详细受力状况，这时可以用三维实体单元来模拟，然后把整体计算中的内力结果施加到三维实体单元上。
有时如果需要考虑构件衔接部位的受力状况，可以先进行整体计算（忽略衔接处的影响），然后采用三维实体元计算该衔接部位，同时把整体计算中的内力结果加上。
3.2 选取单位制GIS和PlanIn不限制使用何种单位制，用户可以根据习惯自己选择。