SAP2000计算体会

SAP2000学习体会

以北陵公园站2-2横断面强度计算为例，总结一下SAP2000计算的步骤如下：

一、计算前准备：——————荷载计算

①整理出计算断面所处位置的地质信息，确定地面标高、覆土深度、抗浮设

防水位标高等，计算出抗浮设防水位以下各土层的饱和容重与浮容重、结构侧面土层加权平均侧压系数等；②按抗浮水位计算出顶板土压力、顶板水压力、底板水浮力、侧墙水土压力，以上计算详见附页。

二、绘制计算简图————————————————CAD建立几何模型

在CAD中绘制平面框架计算简图，计算跨度、高度取构件中心间距，需要注意的有以下几项：

1、将每跨度、高度范围内的构件绘制为一个线单元，在导入程序后会自动生成节点；

2、不要在“0”图层绘制，需新建一图层进行绘制，图层名可自定义。

计算简图绘制完毕后另存为.dxf文件。

3.画图应以米为单位，图应在原点。

4.曲线，应分段为直线，再导入。

三、导入.dxf文件

1、打开SAP2000程序，在导入.dxf文件之前，先将右下角的单位一栏里的默认单位制改为“KN,m,C”，否则导入文件后会造成节点处出错；

2、选择“文件-导入-AutoCAD.dxf文件”菜单导入.dxf文件，在随之打开的菜单中选择坐标系向上方向为“Y”方向，由于上步已将单位制改为“KN,m,C”，此步中不需再做修改，直接确定；下一选框中frame应选中图层名称。

3、导入完成后点击“XZ”视角，即可看见计算简图。

四、定义材料

点击“定义-材料”,在对话框中选择“CONC”（混凝土），点击“添加新材料”，在“材料属性数据”对话框中，填写各项参数如下：

材料名称：C30 材料类型：各向同性

密度：2.5 T/m3重度：25 KN/m3

弹性模量：30000000 KN/㎡泊松比：0.2

热膨胀系数：1.000E-05 剪切模量：12500000

设计类型：Concrete（混凝土）

fcuk：30000 KN/㎡（立方体抗压强度标准值）

fyk；335000 KN/㎡ fyks：335000 KN/㎡

C40除以下两项与C30不同外，其余均与C30相同：

弹性模量：32500000 KN/㎡ fcuk：40000 KN/㎡

五、定义框架截面

点击“定义-框架截面”，在“框架属性”对话框中选择“Add Rectangular”（添加矩形截面），点击“添加新属性”，在弹出的对话框中定义截面名称、材料、深度、宽度：

1、截面名称自定义，为方便好记，可取拼音定义，如顶板取名为“DINGBAN”；

2、材料根据真实设计信息选择C30、C40或其它；

3、深度即为构件的厚度，按真实设计信息填写；

4、宽度为计算纵向的长度，本例是在柱前后各取的半跨，因此为6.5m，

也可以取单位宽板带计算，但此时柱需做简化；

在对话框中还有一个“配筋混凝土”选项，点开后根据真实设计信息选择设计类型和填写保护层厚度，本例中是将侧墙、顶板、中板、底板的设计类型均定义为“梁”，柱仍为“柱”。

六、定义荷载工况

点击“定义-荷载工况”，弹出“定义荷载”对话框，定义好荷载名称、类型、自重乘数后，点击“添加新荷载”即可完成一个新荷载的定义，可将各项荷载逐次添加，本例中是这样定义的：

荷载名称类型自重乘数自动侧向荷载DTYL（顶板土压力）DEAD 0

CTYL（侧向土压力）DEAD 0

CSYL（侧向水压力）DEAD 0

DISYL（底板水浮力）DEAD 0

LJZ（楼面设备荷载）DEAD 0

DCZ（地面超载）LIVE 0

LHZ（楼面活载）LIVE 0

QX（地震荷载）QUAKE 0 Chinese 2002 需要注意的有：

1、程序中已有名为“DEAD”的荷载，其自重乘数为1，代表着构件自重，因此其他各项荷载的自重乘数需为0；

2、荷载名称中除地震荷载QX外均可自定义，以方便个人记取为主；

3、本例中抗浮设防水位在顶板以下，如果抗浮设防水位在顶板之上，还需增加一种荷载DSYL（顶板水压力）。

七、指定框架截面

首先点选需要定义截面的构件，然后点击“指定-框架/索/筋-框架截面”，在弹出的“框架属性”对话框中选择之前定义好的框架名称。

框架截面全部指定完毕后，可点击“视图-设置显示选项”，在“激活窗口选项”对话框中，选上“常规”一栏里的“拉伸”，检查截面是否指定正确。

八、指定荷载

首先点选需要布置荷载的构件，然后点击“指定-框架/索/筋荷载-分布”，选择需要布置的荷载工况名称，填写之前计算好的荷载数值，注意荷载的方向，Gravity即为重力方向，也是Z轴的负方向。

九、定义荷载工况组合

点击“定义-组合”，在弹出的“定义反应组合”对话框中，点击“添加新组合”，弹出“反应组合数据”对话框，定义一个反应组合名称，组合类型选为“Linear Add”（叠加型），逐项往组合中添加荷载工况，在构件强度计算中，只考虑永久荷载和活荷载，永久荷载的比例系数均为1.35，活荷载的比例系数均为1.4。需承结构重要性系数。

十、设置底板土弹簧

1、分割框架：因为弹簧只能设置在节点处，需要在底板构件中增加许多节点。首先点选需要设置土弹簧的底板构件，然后点击“编辑-分割框架”，根据想要设置的弹簧间距，设置分割框架的数目。在本例中将底板分割为1米左右宽度

的构件，即节点间距也就是弹簧间距为1米左右。

2、设置弹簧：框选底板上所有的节点，然后点击“指定-节点-弹簧”，弹出“节点弹簧”对话框，选择整体坐标系GLOBAL，在Z方向设置弹簧刚度，弹簧刚度由持力土层的垂直基床系数乘以弹簧所占面积得来，本例中弹簧刚度为44MPa/m×(1×6.5)㎡=286000 KN/m。

十一、指定节点约束

为了模拟地下结构的真实情况，需要给结构一个水平方向的约束。点选底板上居中的一个节点，然后点击“指定-节点-约束”，弹出“节点约束”对话框，在“全局方向约束”中只选择“1轴平移”，即给了该节点一个水平方向的约束，也就是给了整个结构一个水平方向的约束。

十二、分析计算

1、设置分析选项：由于本例模型为平面框架模型，点击“分析-设置分析选项”，在“快速自由度”中选择“平面框架”即可；

2、设置运行的分析工况：在构件强度计算中不需要考虑地震荷载，点击“分析-设置运行的分析工况”，将地震荷载QX改为不运行；

3、点击“运行分析”，开始计算。

十三、查看计算结果

分析计算完毕后，可以点击右下角的“开始动画”观察框架在各种荷载工况下的变形情况，也可以点击“显示-显示力/应力-框架/索/筋”，弹出“框架的受力图”对话框，通过选择工况组合，可以查看在各种工况或者强度计算组合下的内力图。看剪力点选“剪力2-2”，看弯矩点选“弯矩3-3”。