钢框架结构 SAP2000建模分析

结构分析设计软件SAP2000和PKPM在钢混结构中的应用分析

结构分析设计软件SAP2000和PKPM在钢混结构中的应用分析摘要：本文通过应用结构分析设计软件SAP2000对水泥厂窑头进行计算和分析，阐述了SAP2000在钢混结构设计中的直观性和优越性，同时，结合国内结构分析设计软件PKPM进行了结果对比分析，得出了结构分析设计软件SAP2000在钢混结构设计中的可靠性，为实际工程中的结构有限元分析设计软件的选择提供了一些论证，以便大家在今后的工程中根据结构的具体形式采取更加合理的设计软件。

关键词：结构分析；SAP2000；钢混结构；PKPM绪论结构的有限元法分析是随着计算机模拟技术的发展逐步兴起的，目前国内外的结构分析设计软件很多，在国内应用最多的由中国建筑科学研究院PKPKCAD工程部编制的PKPM系列软件，它在国内设计行业占有绝对优势，在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。

它紧跟行业需求和规范更新，不断推陈出新开发出对行业产生巨大影响的软件产品，使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。

而SAP2000是由美国Computer and Structures Inc.（CSI）公司开发和编制的集成化的通用结构分析和设计软件，它可以对建筑结构、工业建筑、桥梁、管道、大坝等不同体系类型的结构分析和设计，也可以根据需要完成世界大多数国家和地区的结构规范设计。

作为国际化的结构分析设计软件，它与国内软件的概念和体系存在着一定的区别[1]。

SAP2000可以给设计者提供一个直观简洁的视图界面，而且还可以在同一界面中进行结构的建模、分析和设计，同时应用计算机高效准确的分析技术和直观完善的数据展示，已经逐步在国内得到了的推广，特别是从事国外工程项目的设计工作，作为国际通用软件的SAP2000可以更加有效的提高我国设计者的水平和效率，增强我国设计行业在国际平台上的竞争力。

同时它还具有强大的荷载定义和结构分析功能，荷载定义包括面荷载、车道荷载、应变荷载、表面压力荷载、孔隙压力荷载、预应力荷载等，结构分析功能包括了模态分析、反应谱分析、屈曲分析、push—over分析及阶段施工分析、非线性动力分析等。

SAP2000 实例

结构精细仿真模拟试验——利用SAP2000进行二维框架结构静力分析实例一、模型概况：模型为一个二维钢筋混凝土框架结构。

X方向为4跨，轴线间距为6m；Z方向为5层，层高均为3m。

材料为C30混凝土，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。

梁和柱的截面均为矩形截面，梁截面尺寸为200mm×500mm，柱截面尺寸为400mm×600mm。

梁上恒荷载与活荷载均为梯形荷载，恒荷载为17kN/m，活荷载为8kN/m。

考虑风荷载，基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙类型：B类。

用SAP2000 v14.1进行静力分析。

二、操作步骤：1．选取计算模型量纲为kN，m，C。

2．选择“二维框架”模板，在“门式框架尺寸”对话框中输入楼层数为5，开间数为4；楼层高度输入3，开间输入6。

3．修改约束。

用鼠标选中支座结点，通过“指定→结点→约束”修改约束，在“快速指定约束”对话框中选中固定支座图标。

4．定义材料和截面属性：“定义→截面属性→框架截面→添加新属性”。

在“框架截面属性类型”下拉菜单中选择Concrete，混凝土截面选择矩形。

（1）定义材料：点击“材料→快速添加材料”，定义以下几种材料：材料类型：Concrete；规范：Chinese C30；材料类型：Rebar；规范：Chinese HRB335；材料类型：Rebar；规范：Chinese HPB235。

（2）定义截面类型：框架梁截面：0.2×0.5截面名称改为beam。

在“材料”下拉菜单中选择C30，在“尺寸”对话框中修改高度（t3）为0.5，宽度（t2）为0.2。

点击“配筋混凝土”按钮，在“钢筋材料”对话框中，“纵筋”默认为HRB335，“箍筋（绑扎）”改为HPB235；在“设计类型”对话框中，选择梁（仅M3设计）；在“到纵筋中心边保护层”对话框中，顶和底都默认为0.06。

框架柱截面：0.4×0.6截面名称改为column。

SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题筑信达吴文博SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。

但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。

现对几个常见问题进行分析。

1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。

♦双轴对称截面。

由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。

图1 双轴对称截面最大应力点♦圆形截面。

由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。

图2 圆形截面最大应力点♦T形截面。

由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。

因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。

图3 T形截面最大应力点2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。

所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径图5 角钢最小回转半径3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。

程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。

SAP2000案例教程——钢框架

【定义】>【荷载模式】
定义荷载模式
施加荷载
施加恒荷载、活荷载
选中所需施加荷载的面单元，【指定】>【面荷载】>【均匀分布到框架（壳）】
钢框架设计—7
SAP2000 案例教程
工作内容
功能
命令
施加风荷载
【定义】>【荷载模式】>(选中“WINDX或 WINDY”后)【修改侧向荷载模式】
施加荷载
施加地震荷载
工作内容
功能
命令
指定组
为普通框架单元指定截面信息为自动设计框架单元指定截面信息
选中所需指定的截面的框架单元，【指定】> 【截面】>【框架截面】【选择】>【选择】>【组】，选中定义好的自动设计组【指定】【截面】>【框架截面】，选择定义好的自动选择列表
指定截面
调整柱子布置方向
选择需要调整布置方向的柱子，【指定】>【框架】>【局部轴】
建立模型
指定约束
选择需要指定约束的点，【指定】>【节点】> 【约束】
钢框架设计—2
SAP2000 案例教程
工作内容
功能调整视图
命令【视图】>【设置二维视图】
绘制楼板建立模型
【绘制】>【绘制矩形区域】【绘制】>【绘制多边形】
复制楼板
选中顶部的楼板，【编辑】>【带属性复制】> 【平移】
钢框架设计—3
b' ）应乘以降低系数 0.85； f ——钢材强度设计值，抗震设防时应按本规程第 5.5.2 条的规定除以
RE 。
2.8 稳定系数 b —上翼缘加载？根据（GB50017-2003）附录 B 计算梁整体稳定性系数 b 时确定荷载的作用方式。荷载作用在上翼缘系指荷载作用点在翼缘表面，方向指向截面形心；荷载作用在下翼缘系指荷载作用点在翼缘表面，方向背向截面形心。

SAP2000建模和分析报告过程

SAP2000建模和分析过程在家一边做论文，一边把SAP2000建模和分析过程整理了下1.轴网：a：文件---新模型---轴网。

笛卡尔坐标可以定义立方体矩形，柱面坐标可以定义立方体弧形。

添加局部坐标系：单击鼠标右键---编辑轴网数据---添加新系统〔原点位置：0、0、0；在快速绘制，第一个网格位置中可以输入局部坐标相对于总坐标的位置；不可以在一个视窗中同时显示整体坐标、局部坐标，可以通过屏幕右下方的选择区切换。

b:文件---导入：CAD文件、EXCEL等。

注：cad中定义不能使用0图层定义新的图层；在导入时，cad的铅垂方向和世界坐标wcs 中X、Y、Z、轴的哪一个轴对应，相应的选择对应的轴〔全局上方向〕，也可以在cad中进展旋转操作，也可以通过施加重力方向的荷载校核；结构导入模型时偏离整体坐标原点太远，可以在cad中将模型移到通用坐标系WCS原点，或在sap2000中进展模型整体移动；cad 中采用的是浮动坐标，导入sap2000后会出现极少的位差，可在“交互数据编辑功能〞里修改；cad中的曲线杆件不能导入sap2000中，可以利用cad的二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段；由cad导入的线段必须为直线，不能为多段线。

c:程序自带的已定义属性的三维“框架〞。

：修改轴网：转化为一般轴线：即可完成对整体坐标与局部坐标中轴线的编辑、修改。

编辑数据---修改显示系统----粘合到轴网线：某楼层层高不一样时，可在-修改显示系统修改z轴坐标，构件会随着轴网一起移动。

.2．定义材料：定义---材料〔有快速添加材料和添加新材料〕。

快速添加材料是程序已经定义好了的，可以定义钢和混凝土，当“快速添加材料〞中没有要定义的材料时，如此需要自己手动在“添加新材料〞中定义。

3.定义截面:框架单元：用来模拟梁、柱、斜撑、桁架、网架等。

面截面：Shell〔壳〕、plane〔平面〕、Asolid〔轴对称实体〕Shell: 膜〔仅具有平面刚度，一般用于定义楼板单元，起传递荷载的作用〕；壳〔具有平面以与平面外刚度，一般用于定义墙单元,当h/L<1/10时为薄壳，忽略剪切变形〕板(仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形，一般用来模拟薄梁或地基梁)4:绘制模型：一般是定义好某种截面后再绘制该截面。

SAP2000在钢结构设计中的若干问题探讨

ｐｔ是平ｍｍｒｅｌａｅ板，ｅｂｎ是膜，ａ两者的区别应该是有无面
外刚度。如板厚较大，的剪切变形不能忽略时用ｔｃ板ｈｋｉ
ｐｔ厚板单元）比如厚板转换层；ｌｅａ（，否则可用ｔｎｅ薄板ｈｐｔｉｌ（ａ
单元）。再有，只要在ｓｅ上加了面荷载，ｈｌｌ就可以传到支座
了。
结构中，交叉撑的两个杆件在中点设断点相连需注意：１程序计算的计算长度不对（）不影响分析，但用程序设计截面时需修正计算长度，否则偏不安全）。幻释放断点处端弯矩，会出现几何瞬变。３不释放则程序假定４，）杆刚接（而不单是被断开的构件连续）要构造保证之。，ｔｅｅｇ／０４９４ｏｒｓｎ２０一一：ｗｄｉ建议处理办法：１十字交叉处不要设置节点，）让两个杆无节点通过。截面设计时注意长细比修正。２主杆有平面节点时作为梁单元计算。截面设计时忽）
ｌｄｏ２０ａａ／０３一５０ｏ一１：
幻为什么ｓｌｈｌｅ的网格划分比较麻烦？它和ｐｔ的网ｌｅａ
格划分有什么性，而只拉单元就不一定非得几何非线性了，比如我用钢筋作支撑，可以是单拉杆，但绝不是索。
很小（正常情况是不可能的）这个修正系数将是很大的，，计算结果是不对的。另外应该注意：在模拟析架单元时不能将一根杆划分为两个及以上的单元，因为衔架单元只有一个自由度，中间节点在三维分析中将本来一个自由度投影为三个自由度，两维分析中将本来一个自由度投影为两个自由度，刚阵是奇总异的，运行时不是除零计算中止就是得到大位移结果（因舍入误差而不出现除零，除一个很小的数得到大位移结果）。

SAP2000建模和分析过程

ＳAP２０00建模与分析过程在家一边做论文,一边把SAP２000建模与分析过程整理了下1、轴网:a:文件---新模型--－轴网。

笛卡尔坐标可以定义立方体矩形,柱面坐标可以定义立方体弧形。

添加局部坐标系：单击鼠标右键---编辑轴网数据--－添加新系统(原点位置:０、0、0;在快速绘制,第一个网格位置中可以输入局部坐标相对于总坐标得位置;不可以在一个视窗中同时显示整体坐标、局部坐标,可以通过屏幕右下方得选择区切换。

ｂ:文件---导入:CＡＤ文件、EＸＣEL等。

注：cａd中定义不能使用０图层定义新得图层;在导入时,ｃａd得铅垂方向与世界坐标wｃs 中Ｘ、Y、Z、轴得哪一个轴对应，相应得选择对应得轴(全局上方向),也可以在cａd中进行旋转操作,也可以通过施加重力方向得荷载校核; 结构导入模型时偏离整体坐标原点太远,可以在ｃaｄ中将模型移到通用坐标系WCS原点，或在ｓaｐ200０中进行模型整体移动;ｃad中采用得就是浮动坐标，导入saｐ20０0后会出现极少得位差,可在“交互数据编辑功能”里修改；cad中得曲线杆件不能导入sap2000中,可以利用cａd得二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段；由cad导入得线段必须为直线,不能为多段线。

c:程序自带得已定义属性得三维“框架”。

1、1:修改轴网:转化为一般轴线:即可完成对整体坐标与局部坐标中轴线得编辑、修改。

编辑数据－－-修改显示系统－---粘合到轴网线：某楼层层高不一样时,可在-修改显示系统修改z轴坐标,构件会随着轴网一起移动。

、2．定义材料：定义---材料(有快速添加材料与添加新材料)。

快速添加材料就是程序已经定义好了得,可以定义钢与混凝土,当“快速添加材料”中没有要定义得材料时,则需要自己手动在“添加新材料”中定义。

3、定义截面:框架单元:用来模拟梁、柱、斜撑、桁架、网架等。

面截面: Ｓhｅll（壳)、ｐｌane（平面）、Asolid(轴对称实体)Shelｌ: 膜（仅具有平面内刚度,一般用于定义楼板单元，起传递荷载得作用);壳(具有平面内以及平面外刚度,一般用于定义墙单元,当ｈ/L<1／10时为薄壳,忽略剪切变形) 板（仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形,一般用来模拟薄梁或地基梁）４:绘制模型:一般就是定义好某种截面后再绘制该截面。

sap2000钢结构计算书

sap2000钢结构计算书摘要：1.SAP2000 钢结构分析软件概述2.SAP2000 软件的应用范围和功能3.SAP2000 钢结构分析软件实例讲解4.钢结构计算书的编写规范5.结论正文：一、SAP2000 钢结构分析软件概述SAP2000 是一款专门用于钢结构分析的设计软件，它适用于各种类型的钢结构结构，如框架结构、桁架结构、网架结构等。

该软件采用了先进的计算方法和工程理论，可以对钢结构进行精确的分析和计算，为结构设计提供可靠的依据。

二、SAP2000 软件的应用范围和功能SAP2000 软件广泛应用于建筑、桥梁、塔架等钢结构设计领域。

软件的主要功能包括：1.结构模型的建立和修改：可以方便地建立和修改各种类型的钢结构模型，包括节点、杆件、约束等。

2.结构分析和计算：可以进行静态分析、动态分析、屈曲分析、疲劳分析等，计算结果准确可靠。

3.结构可视化：可以实时显示结构模型和计算结果，方便用户观察和分析。

4.输出报告：可以生成详细的输出报告，包括计算过程、计算结果、荷载组合等。

三、SAP2000 钢结构分析软件实例讲解《SAP2000 钢结构分析软件实例讲解》是一本针对SAP2000 软件的实用教程，书中通过多个实际工程案例，详细讲解了软件的使用方法和技巧。

实例包括：1.钢结构框架的分析和计算2.桁架结构的分析和计算3.网架结构的分析和计算4.复杂结构的分析和计算通过学习这些实例，用户可以熟练掌握SAP2000 软件的使用方法，提高钢结构设计的效率和准确性。

四、钢结构计算书的编写规范钢结构计算书是钢结构设计的重要文档，它主要包括以下几个部分：1.设计依据：包括设计规范、标准、图纸等。

2.结构模型：包括结构形式、尺寸、材料等。

3.分析和计算：包括分析方法、计算过程、计算结果等。

4.结论和建议：包括设计方案、材料选择、施工要求等。

五、结论SAP2000 钢结构分析软件是一款功能强大、易于操作的设计软件，广泛应用于钢结构设计领域。

刚架3D3S和SAP2000分析结果对比

模型介绍：4榀钢架，间距6米，高度6米，跨度12米，10%坡度，恒0.3KN/M2，活0.7 KN/M2，风0.35 KN/M2，us按荷载规范。

端跨设柱间水平支撑，用D20圆钢，3D3S建模分析，导入到SAP2000分析，参数工况不变。

一、1轴线，组合1 ——M图对比。

差值檐口22-21.6=0.4 0.4/22=0.91% 结论SAP2000比3D3S大0.91%
屋脊67.85-65.9=1.95 1.95/67.85=2.8% 结论SAP2000比3D3S大2.8%
大概范围1%-3%
二、1轴线，Q图比较
差值檐口29.05-28.6=0.45 0.4/29.05=1.5% 结论SAP2000比3D3S大1.5% 屋脊处3D3S为0.4，SAP2000为 0.785，数据太小，不比较。

方向问题，收于SAP2000的QM图方向与国同的有些不一样，不分析。

三、最终结论，简单的钢框架用3D3S建模，导入荷载，建立组合，进行分析计算，再导出到SAP2000进行校核，比较符合设计思路，只是收于SAP2000计算结果比3D3S稍大3%，所以3D3S设计时要考虑这部分差值，数据越大，差值越大。

SAP2000由于加载风荷载不方便，体型系数输入复杂，与中国规范融入不太满意。

不建议在SAP2000中直接建复杂模型和加风荷载。

怎样使用Sap2000

钢框架以下步骤是对一个新结构的标准钢框架。

注意用户在特定设计中采取的步骤顺序可能不同，但基本过程将是相同的。

1.使用选项菜单>首选项>钢框架设计首选项命令选择钢框架设计规范，查看钢框架设计首选项并按需要修改。

注意程序对所有钢框架设计首选项提供了默认值，因此除非用户要改变某些默认首选项，不需定义任何首选项。

然而，可以对覆盖项信息进行检查，必要的时候可以进行修改。

2.建立结构模型。

更多信息见建模过程。

3.使用分析菜单>运行分析命令运行分析。

可点击状态栏的开始动画按钮在3-D视图中动画显示变形形状和振型形状。

在3-D视图中的变形形状显示壳结构的应力轮廓图。

当显示振型形状或变形形状时，可使用屏幕下方的剪头键改变当前显示的振型。

使用选项菜单>声音命令，来控制动画声音的开关。

4.可使用设计菜单>钢框架设计>查看/修改覆盖项命令指定钢框架覆盖项。

注意:用户使用此命令前需选择框架单元。

程序对所有钢框架设计覆盖项提供了默认值，因此除非用户要修改某些默认值，不需定义任何覆盖项。

然而，可以对覆盖项信息进行检查，必要的时候可以进行修改。

5.可使用设计菜单>钢框架设计>选择设计组命令指定设计组。

注意用户必须已经通过选择对象和点击指定菜单>指定组命令建立了一些组。

6.要使用程序默认产生的荷载组合以外的设计荷载组合，点击设计菜单>钢框架设计>选择设计组合命令。

注意用户必须已经通过点击定义菜单>荷载组合命令建立了自己的设计组合。

7.使用设计菜单>钢框架设计>设置横向位移目标命令对不同的荷载工况指定位移目标。

8.点击设计菜单>钢框架设计>开始结构设计/检查命令运行钢框架设计。

9.通过以下方法查看钢框架设计结果：▪点击设计菜单>钢框架设计>显示设计信息命令在模型上显示设计信息。

▪显示设计结果时，在一个框架单元上右击，进入交互设计模式对框架单元进行交互设计。

钢桁架结构设计使用SAP-2000

钢桁架的静载实验实验目的：1，掌握常用的静态测试仪器仪表的使用方法。

2，学习结构静载实验的加载方案制定，测点布置和观测方法。

3，掌握结构静载实验数据整理和分析方法。

实验的试件与仪器设备1，试件：钢桁架，如图，试件跨度L，高度h ，杆件截面均为双双支等边角钢。

材料HPB235(2.1*10 5)L=2700mmh= 700mmA =675mm厚度为6mm 3 mm直径粗的为152mm ,细的为6.35mm钢桁的上，下弦，垂杆均采用等边角钢2L40× 4钢桁架试件示意图单位mm加载设备液压千斤顶1 台，何在传感器1 只，电阻银边片2 台，竖向加载加1 套。

测试设备：位移计2只，磁性表座2 只，仪表支架。

实验方案：加载装置：如下面的图，试件一端采用滚动铰支座，另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件间有荷载传感器以测定力值。

加载步聚：正式实验前应先预载一次，预载为一个荷载值，检查实验装置，实验时间，分五级施荷载，每及为2KN ,每级荷载继续不少于10min,加值满载10KN时，持荷20 min ,然后两级缺载。

注意安全。

观测方案：观测项目主要是桁架的饶度荷杆件内里。

A : 饶度量测采用位移计，在桁架的跨中布设位移传感器1 和2 。

位移计用磁性表座固定在支架上，支架应与试件分开，固定于试验台座上，整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。

B：杆件内里通过量侧杆件抽向应变片直径计算而得。

在下面图在桁架1-1 ，2-2 ，3-3，……….. 8-8 杆件截面处均1/4 桥路布设应变测点。

钢桁架家在装置1试件, 2支座，3支，4 ，5千斤顶, 6荷载传感器，7试验台座，8 , 电阻应变计，9百分表理论计算：钢桁架的计算简化模型如下面图：在sap2000 软件出来的结构如下面图：结果图每一点的受力图单位KN 杆件的内力：F1= -0.21F2 =-0.17F3 = -0.33F4 = -0.35F5 = -0.23F6 = - 0.28F7 = -0.43 F12=- 0.28杆件挠度表:杆件挠度计算利用结构力学虚位移原理可以求出桁架的位移公式如下：∆=ΣF N F P L EA1)求G点的挠度：2)求F点的挠度：实验方案：加载装置试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向集中力，采用液压千斤顶加载，并使用分配梁将荷载平均分配到中间两结点上，千斤顶与试件间装有荷重传感器，控制和测定荷载的大小。

sap2000结构动力学例题

sap2000结构动力学例题当涉及到SAP2000软件的结构动力学例题时，我们可以选择一个简单的框架结构进行分析。

以下是一个例子：假设我们有一个简单的二层框架结构，由两根柱子和一根梁组成。

柱子和梁的材料均为钢材，结构的尺寸如下：柱子高度，5米。

柱子截面积，0.1平方米。

梁长度，10米。

梁截面积，0.2平方米。

我们的目标是分析该结构在受到外部荷载作用时的动力学响应。

首先，我们需要在SAP2000软件中建立该结构的模型。

我们可以使用软件提供的图形界面进行建模，依次添加柱子和梁的节点、材料和截面属性，并定义节点之间的连接关系。

接下来，我们需要为结构定义外部荷载。

例如，我们可以在第二层梁的中心位置施加一个垂直向下的集中荷载，大小为1000牛顿。

完成模型和荷载的定义后，我们可以进行结构的动力学分析。

在SAP2000中，我们可以选择合适的分析方法，如模态分析或时程分析，来获取结构的振型、固有频率、模态质量等信息。

对于模态分析，SAP2000可以计算出结构的固有频率和振型。

这些信息对于了解结构的动态特性非常重要，可以帮助我们评估结构的稳定性和抗震性能。

对于时程分析，我们可以定义一个代表时间的函数，并将其作为荷载施加到结构上。

SAP2000将根据定义的时间函数和结构的初始状态计算出结构在不同时间点上的位移、速度和加速度等响应。

通过分析结果，我们可以得到结构在受到外部荷载作用时的动力学响应。

这些响应数据可以帮助我们评估结构的安全性和可靠性，以及进行结构的优化设计。

总结起来，使用SAP2000进行结构动力学分析可以帮助我们全面了解结构的动态特性和响应，从而指导结构设计和优化。

以上是一个简单的例子，实际应用中可能涉及更复杂的结构和分析方法。

SAP2000案例教程——体育场看台的建模分析

荷载组合自定义荷载组【定义】>【荷载组合】>【添加新荷载组合】合
要点详解
1 定义变截面梁首先需要明确的是，定义一个变截面梁需要给定变截面的起止截面，如
有特殊需要还可增加过渡截面。【定义】>【截面属性】>【框架截面】，在下拉菜单中选择【Other】，点击【变截面】。添加你自定义的变截面梁的截面和长度即可。例如定义一个起止截面分别为 L400X600 和 L400X800，在中间处截面为 400X700，首先在下拉菜单中分别在开始截面选择 L400X600，结束截面选择 L400X700，长度定义为 0.5（这里根据你的实际情况选取该区段占梁长的比值），点击【添加】，同样方法定义出剩下半段梁，如图 1-2。
体育场看台—11
SAP2000 案例教程
图 2-1 定义 SD 截面数据
图 2-2 型钢混凝土截面
3 建立主看台模型在建立下部结构的时候，首先观察结构是否是对称的结构，由于本结构
是对称体系，可采用镜像操作，这样可以节省很大的工作量，但是需要注意的是，镜像后的结构的局部坐标轴的方向同源结构是镜像的关系，所以需要我们人为地改动。否则会影响后处理中结果的提取，例如楼板的面应力、剪力墙的应力等。
体育场看台—8
SAP2000 案例教程
工作内容
功能
命令
拼装模型
将分别建立的模型组装成一个整体
【文件】>【导入】>【SAP2000.s2k文本文件】>【添加现有模型】
荷载组合定义默认荷载组合
【定义】>【荷载组合】>【添加默认荷载组合】
体育场看台—9
SAP2000 案例教程
工作内容
功能

SAP2000建模和分析过程

SAP2000建模和分析过程1.几何模型定义：在SAP2000中，可以通过几何定义功能来创建模型的基本几何形状。

可以使用直线、弧线和曲线来定义结构中的线段、弯折和孔洞等几何特征。

可以在整个建模过程中使用这些几何元素。

2.结构元素的定义：在SAP2000中，可以使用节点、杆件、平板和体单元等元素来创建结构模型。

可以通过定义节点，将相应的节点连接起来，形成杆件或平板。

也可以定义体单元来创建立体结构模型。

3.边界条件的定义：在SAP2000中，定义边界条件非常重要，因为这些条件对结构的分析结果有着重要的影响。

可以在节点或线段处定义约束，如固定、弹簧等。

这些约束将模拟真实结构中的支撑条件。

4.荷载的应用：在SAP2000中，可以通过多种方式应用荷载。

可以通过定义节点荷载、线荷载、表面荷载和体积荷载等方式来应用荷载。

可以通过手动输入荷载值，也可以通过使用荷载组合功能来定义多个荷载组合。

5.材料属性的定义：在SAP2000中，可以定义各种材料的弹性和塑性特性。

可以根据具体的材料性质，如弹性模量、泊松比、屈服强度等，来定义材料的性能。

这些材料属性将用于分析和设计计算中。

6.分析类型的选择：在SAP2000中，可以选择不同的分析类型来进行结构分析和设计。

可以选择静力分析、线性和非线性分析、热力分析和动力分析等。

根据具体的问题和需求，选择适合的分析类型。

7.分析计算：在SAP2000中，可以通过点击分析按钮来进行结构的分析计算。

软件将根据之前定义的模型、荷载和材料属性，进行相应的分析计算。

可以输出各种结果，如节点位移、杆件内力、平板应力等。

8.结果解释：在SAP2000中，可以通过不同的方式来解释和展示分析结果。

可以使用图表、表格和动画等方式来呈现结果。

可以查看结构的变形、应力和裂缝等信息，以评估结构的性能。

9.结构优化：在SAP2000中，可以使用优化工具来实现结构的优化。

可以通过调整结构参数，如截面尺寸、支撑条件和材料属性等，来优化结构的性能。

Y形偏心支撑钢框架SAP2000非线性分析模型

ｍｅｔａａｙｉｏｈｅｄｌｓｍｐｅｎｅｙｌｏｄＴｈｅｕｔｓｏｄｔａｈｍｐｏｅｄｌｏｎｎｌｓｓｆｔｒｅｍｏｅａｌｓｕｄｒｃｃｉｌａ．ｃｅｒｓｌｈｗｅｈｔｔｅｉｒｖｄｍｏｅｆ
Ｃｈｎｉａ）
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｉｖｓｉａｅｅａｔ－ｌｓｉｐｒｏｍａｃｆｅｃｎｒｃｌｒｃｄｓｅｌｆａｅ，ｔｅｄｆ— ｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｅｔｔｌｓｉｐａｔｃｅｆｒｎｅｏｃｅｔｉａｌｂａｅｔｅｒｍｓｈｅｎｇｃｙｔｎｔｎｍｅｈｄｏｄｐｎｅｔｓｅｒｌｋｐｒｍｅｅｎｒｙｄｓｉａｉｅｂａｓｇｅｔｃｎｉｔｎｔ — ｉｉｔｏｆｉｅｅｄｎｈａ－ｉａａｔｒｉｅｅｇｉｓｐｔｖｅｍｅｍｎｏｓｓｅｔｗｉｈＮａｏｎｎｎ
（．ＳｈｏｆｖｌｃｏｌａＡｃｉｔｒＯｃｎｉｉＥｇｎｅｉ，ＳＴＵ，Ｓａｇａ２０４，ｉａ．ＳｈｏｆＡｒｈｔｃｕｅａｄＣｉｌｎｉｏＮａｅａｎｈｎｈｉ０２０Ｃｈｎ；２ｃｏｌｃｉｔｒｎｖｇ— ｏｅｉＥ
ＮｏｉｅｒａａｙｉｏｅＡＰ２０ｏｃｅｔｉａｌｎｌｎａｎｌｓｓｍｄｌＳ００ｆｒｅｃｎｒｃｌｙｂａｅｔｅｒｍｅｔｌｎｒｃｄｓｅｌｆａｓｗｉｈＹ－ｉｋｓ

SAP2000案例教程——钢框架-非常好用

和实际设计剪力的较大值，作为设计剪力，如果选 NO ，则不引入
（GB50017-2003） 5.1.6 的剪力。
5.1.6 轴心受压构件应按下式计算剪力：
V Af f y 85 235
剪力 V 值可认为沿构件全长不变。
（5.1.6）
3 钢框架设计细节
集成化的通用结构分析与设计软件
SAP2000®
案例教程
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
Version 15 2013-02
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。
SAP2000 案例教程命令
施加风荷载施加荷载
【定义】>【荷载模式】>(选中“WINDX或 WINDY”后)【修改侧向荷载模式】
施加地震荷载
【定义】>【荷载模式】>(选中“QUAKEX或 QUAKEY”后)【修改侧向荷载模式】
钢框架设计—8
工作内容
功能
SAP2000 案例教程命令
施加荷载
分析
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@

sap2000建模一

SAP2000建模与分析（一）中南大学铁道学院cscsu20102012-7-3 qq：1799200026SAP2000包含pkpm，pkpm是SAP2000的一个“子集”，SAP2000比pkpm更智能，能自定义，pkpm更像一个“傻瓜相机”。

Pkpm建模分析过程：轴线输入---楼层定义（墙、柱、梁、板）---荷载输入（板荷载、线荷载、节点荷载）----设计信息、楼层组装-----satwe参数设置-----特殊构件补充定义----内力计算-----结果查看-----施工图SAP2000：一：轴线输入：方法如下：a：文件---新模型；b：单击右键---编辑轴网数据；c：定义---坐标系统/轴网。

注：1.在sap2000中，第一次建立的坐标系称为整体坐标系（方法a），随后建立的坐标系称为附加坐标系，可以通过局部坐标系圆点确定与整体坐标系的关系（方法b、c）：2.有时候，可利用参考线，在平面任意位置进行定位，来辅助绘制特殊位置的杆件，参考线在立面中表示一条直线，在平面中表示一个点，要输入与已知点的相对坐标。

具体操作：单击右键---选择“参考线”。

3.pkpm是先建立一个标准层，再用新建标准层的方式完成真个结构的建模，而SAP2000是一次性建好三维图（整体坐标+局部坐标）。

4. CSYS1为一般轴网，Global为整体坐标系。

Global的方向：假定Z为竖直方向，+Z向上；自重荷载总是向下，即-Z方向。

X-Y平面是水平面，水平主方向为+X。

水平面内的角度从X轴正半轴度量。

从+Z向下看X-Y平面，逆时针角度为正。

CSYS1方向：由1（red）、2（white）、3（cyan青蓝色）三个轴组成的正交坐标系统。

局部坐标系的作用：1、建立单元刚度方程；2、定义单元的材料特性和截面几何特性；3、输入单元荷载；4、程序输出结构弯矩、剪力和轴力等内力；5：释放杆端内力；6：施加支座约束。

在结果输出中：M22指绕2-2轴的弯矩, M33指绕3-3轴的弯矩. 扭矩为绕1-1轴的弯矩。

SAP2000钢结构分析

钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。

然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。

点击“确定”。

在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。

点击“确定”来关闭对话框。

轴网定义完毕。

点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。

点击“确定”，回到“定义材料”对话框。

点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。

如下图。

点击“确定”，“确定”，材料定义完成。

步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。

并点击“确定”。

回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。

点击“确定”。

框架截面定义完成。

步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。

点击“确定”。

再点击“确定”，定义板截面完成。

步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。

点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。

点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。

柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。

在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。