sap2000讲义
sap2000入门学习

sap2000入门.学习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axial 1、axial 2、axial 3?答:(a)红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。
king.zk(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。
lijianning2、SAP2000软件在建立模型时,无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小,软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量,而在实际工程中是要考虑这些的,涉及到截面剪力强度大小计算等问题。
想问的是,现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估,这些结果可靠吗?不知SAP新版本会不会解决这个问题?2005-04-19 答:在实际设计的时候,sap会给出所需要的剪切钢筋面积,这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。
至于做抗震评估,如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话,那么也许可以这么做:混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线,让它来考虑箍筋的作用,这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。
ocean20003、SAP2000截面设置的梁配筋问题各位大侠:小弟初涉sap,有几个比较初级的问题:(1)在sap2000中,对于梁、柱的配筋,只对纵筋的截面进行定义,而在实际的结构设计中,还存在箍筋配筋的问题。
(2)在sap2000中,对于梁、柱的配筋,只给了一个截面进行定义,而在实际的结构设计中,梁两端和中间段的配筋有时是不一样的,还有柱也存在这样的问题,大家如何处理的?(3)在进行pushover推覆分析中,要设置塑性铰特性,sap2000给出了默认值,而实际的铰特性小弟认为应该对杆件进行试验,或者用专门的软件来计算,不知大家如何处理?如果用软件来计算,望能告知或者提供上来,不胜感激!(4)sap2000中进行动力时程分析用到的地震波,其文件格式是什么?地震波的时间间隔是多少?还是完全按照自己处理的地震波的时间间隔来定?答:(1)、sap2000在采用混凝土设计的时候会计算判断出所需要的纵筋和箍筋的面积,以结果的形式体现出来,定义截面的时候只是一个初始设置。
sap2000教程
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sap2000教程SAP2000⼊门●图形介⾯SAP2000图形介⾯(GUI)⽤于建⽴模型,分析,设计及显⽰结构状况。
●结构模型以如下的内容描述结构物·材料性质·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元·表⽰单元接合处的JOINTS·⽀承JOINTS的约束(RESTRINTS)及弹簧(SPRINGS)·荷载含⾃重、温度、地震及其他·经SAP2000分析后,亦可显⽰荷载导致的位移、应⼒及反⼒图形介⾯提供多种有效⼯具去建⽴结构模型,甚⾄可利⽤内定基本模型及最佳设计去修正模型。
●坐标系统所有位置的定义皆使⽤单⼀整体坐标系。
此为三次元,右⼿定则的直⾓坐标系。
三轴为X、Y、Z。
结构模型的各成份(JOINT,FRAME单元,SHELL单元等)皆依各⾃的局部坐标系去定义性质,荷载及反应值。
局部坐标的三轴为1,2及3。
于建⽴或显⽰结构模型时尚可另建补助坐标系统。
●主视窗含完整的图形介⾯。
利⽤Windows的操作此视窗可移动,改变尺⼨,最⼤最⼩化或关闭。
主标题位于主视窗的顶部,显⽰程序名及模型名。
●功能列位于功能列的功能含SAP2000所提供的⼤部分功能。
●主⼯具列提供快速操作功能,特别是有关显⽰的操作,⼤部分功能皆可由功能列上执⾏。
●浮动⼯具列提供变更模型的快速指令,所有功能皆包含于功能列上。
浮动⼯具列可利⽤⿏标左键移动或变形。
●显⽰视窗显⽰视窗显⽰模型的⼏何形状,亦可包括单元性质,荷载,分析结果。
并可同时显⽰四个视窗。
各视窗有独⾃的视点,显⽰类型,显⽰选项。
例如未变形模型显⽰于1个视窗荷载另1个视窗,动能变形于第3视窗,设计应⼒⽐于第4视窗。
也可以为四种不同类型的未变形模型或其他,⼀个平⾯,两向⽴⾯及⼀个透视。
每次仅有⼀显⽰视窗“可动作(Active)”,浏览及显⽰操作仅于⽬前可动作视窗有效,可按⼀下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。
sap2000学习交流
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2
功能及特点 复杂的空间结构检算 混凝土框架、钢结构框架、铝框架、 混合材料结构设计 面向对象的设计软件 三维功能 桥梁模块 先进的分析技术 (大变形、温度、拉压、屈服、爆炸等)
3
界面
•窗口顶部菜
单(包括定义、 绘 图 、选择 、 指定 、分析 、 显示 、设计 )
•快捷工具栏 •二维-三维显
五、技术资料
结构概念分析与SAP2000应用 SAP2000 基本分析参考手册 SAP2000自学教程 从入门到精通 SAP2000 中文版使用指南 SAP2000 参考手册
北京金土木技术有限公司 /SoftWare/products_sap.asp
谢谢!
荷载添加及分析
荷载模式添加(恒载+活载) 荷载工况选择(荷载形式、大小、方向) 分析运行(运行工况选择)
结果输出
以图像方式显示分析结果
结果输出
以图表方式显示分析结果
结果输出
小型锅炉
三、SAP2000 结构设计
钢框架设计
框架设计首选项修改
框架设计结果图形表示
设计结果
四、实例
工程
演示的工程是一个有五个板的斜桁架桥。桥跨 60 m,每个宽 和高 6m。支座一端滑动,另一端铰接。 桁架及交叉单元由 2L4X4(双角钢) 构成,桥面板为 5 0cm厚 混凝土板。桥只进行静力分析;桥面恒载每平方米 10 KN,活载 100KN。
节点、线、面
壳单元
• 三维壳,如罐和穹 • 板结构,如楼板 • 膜结构,如剪力墙
A
建模 方法
导入模型 (CAD dxf格式文件) 系统模型 (默认、绘制)
B
绘制 模型
选择轴网
选择坐标系
SAP2000指南及工程应用
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SAP2000指南及工程应用第一部分SAP2000概述第一章SAP2000中文版功能概述――李楚舒第二章基本概念和基本过程――沈万湘2.1 集成化用户界面组成2.2 菜单命令2.3 工具栏2.4 显示窗2.5 状态条2.6 鼠标的使用2.7 基本概念2.7.1对象2.7.2对象模型和分析模型2.8 基本过程2.9 例题第二部分建模功能第三章坐标系与轴网――沈万湘3.1 轴网3.1.1新建轴网3.1.2整体坐标系和附加坐标系3.1.3 一般轴网系统3.1.4 编辑轴网3.2 参考线和参考面3.2.1参考线3.2.2参考面3.3 例题第四章单元库――李胜林4.1 SAP2000的自动边束缚(Edge Constraint)功能4.2 SAP2000的单元特点及其分类4.3 线单元4.3.1 框架单元4.3.2 预应力筋/束单元4.4 面单元4.4.1 板壳对象4.4.2 平面单元4.4.3 轴对称实体单元4.5 体单元4.6 连接单元4.7 不同单元类型之间的连接第五章材料与截面――沈万湘5.2材料定义5.1.1一般材料定义5.1.2材料高级属性定义5.2框架对象截面定义5.2.1导入截面5.2.2一般截面定义5.2.3变截面定义5.2.4自动截面选择列表定义5.2.5截面设计器定义截面5.3面对象截面定义5.3.1壳对象定义5.3.2平面对象定义5.3.3轴对称实体对象定义5.4实体对象截面定义第六章对象绘制与修改――常弘6.1 捕捉功能6.2 点对象(节点)的绘制6.3 线对象的绘制6.3.1绘制直线框架6.3.2绘制曲线框架6.3.3绘制钢束6.3.4绘制索6.3.5绘制次梁6.3.6绘制支撑6.3.7绘制线对象的辅助功能6.4 面对象的绘制6.4.1绘制墙6.4.2绘制楼板6.4.3绘制斜面6.5 实体单元的绘制6.6 交互式数据库编辑、直接坐标修改、重定形命令6.7 组的操作6.8选择功能6.8.1基本选择操作6.8.2按照性质选择6.8.3按照编号选择6.8.4辅助选择功能6.9对象信息查看6.9.1点信息6.9.2线信息6.9.3面信息6.9.4实体信息第七章荷载工况和施加――常弘7.1 定义静力荷载工况7.2自动地震荷载工况7.3反应谱工况7.4自动风荷载工况7.5 波浪菏载7.6 车道荷载7.7 节点样式7.8 集中荷载7.8.1给点对象施加集中荷载7.8.2给线对象施加集中荷载7.9分布荷载7.9.1面均布荷载7.9.2线均布荷载7.10风荷载7.11温度荷载7.12地面位移荷载7.13应变荷载7.14表面压力荷载7.15孔隙压力荷载7.16 预应力荷载7.17荷载的显示第八章特殊功能指定――郑毅8.1 节点约束(Restraint)8.2 节点束缚(Constraint)8.3 节点区8.3.1 节点区的指定8.3.2 节点区输出约定8.3.3 节点区变形和内力输出8.4 插入点(线单元、面单元偏心)8.4.1 线单元插入点的指定8.4.2 面单元插入点的指定8.5 线对象端部偏移(刚域)8.5.1 端部偏移的作用8.5.2 线对象端部偏移的指定8.5.3端部偏移的显示输出8.6 线对象端部释放8.7 对象的局部坐标轴8.7.1 默认局部坐标轴方向8.7.2 局部坐标轴的显示8.7.3 局部坐标轴的修改8.8 拉压比限定(单拉单压构件)8.9 单元剖分8.9.1 线对象自动框架细分8.9.2 面对象自动网格剖分8.9.3 实体对象自动网格剖分第九章视图功能――郑毅9.1 显示窗口的设定9.2 三维、二维视图定义及控制9.2.1 三维视图的定义及显示9.2.2 二维视图的定义及显示9.2.3 定义新视图9.2.4 显示定义的新视图9.3 视图显示控制9.3.1 显示内容控制9.3.2 显示范围控制9.3.3 视图缩放控制9.4 颜色显示控制9.5 Open GL视图功能9.6 生成AVI视频功能9.6.1 多步动画视频9.6.2 循环动画视频9.7 其它基本视图设置功能9.8 SAP2000中的OpenGL视图第十章快速建模及导入导出――郑毅10.1 模板建模功能10.1.1 新模型初始化模板10.1.2 用模板添加结构到现有模型10.2 AutoCAD10.2.1 导入AutoCAD dxf文件10.2.2 导出AutoCAD dxf文件10.3 模型组装及Access、Excel辅助功能10.3.1 模型组装10.3.2 Access、Excel辅助功能10.4 交互式数据库编辑功能10.5 $2K文本文件及从ETABS中导入模型10.5.1 $2K、S2K文本文件10.5.2 从ETABS中导入模型10.6 与其它程序软件数据接口10.6.1 由SAP2000导入其它软件的模型10.6.2 由SAP2000导出到其它软件第三部分分析功能第十一章分析工况――李立11.1 定义分析工况11.2 分析类型简介11.2.1 线性分析11.2.2 非线性分析11.3 几何非线性11.3.1 几何刚度11.3.2 重力P-△效应11.3.3 大位移11.3.4 初始静力非线性工况11.4 施加荷载11.5 分析工况组合11.6 分析顺序11.7 运行分析工况11.7.1 设置分析选项11.7.2 运行分析第十二章模态分析及反应谱分析――李永双12.1 模态分析12.1.1 模态分析的基本理论12.1.2 SAP2000模态分析中质量源定义12.1.3 特征向量法和Ritz向量法12.1.4 质量参与系数和荷载参与系数12.1.5 算例12.2 反应谱分析12.2.1 反应谱分析的基本理论与方法12.2.2 振型组合基本理论与方法12.2.3 方向组合基本方法12.2.3 中国规范反应谱分析在SAP2000中的实现第十三章线性动力分析――李永双13.1 线性时程分析的基本理论13.1.1时间积分方式13.1.2阻尼参数设置13.2 时程曲线的输入13.2.1 地震波的选取13.2.2 任意动力荷载时程曲线的构建13.3 线性时程分析工况的定义13.3.1 时程类型13.3.2 时程运动类型13.3.3 初始条件13.3.4 荷载作用施加13.3.5 时间步数据13.3.6 阻尼参数13.4 线性时程分析结果的读取与输出13.4.1 时程轨迹的显示13.4.2 反应谱曲线的输出第十四章结果输出――沈万湘14.1图形输出14.2表格输出14.3数据库输出14.4特殊输出14.4.1组输出14.4.2定制书写报告器14.4.3 结构总信息14.4.4 数据库输出第四部分设计功能第十五章荷载组合――常弘15.1 默认荷载组合与荷载组合的定义15.2 用户自定义组合第十六章混凝土框架结构设计及壳设计――李立16.1 混凝土框架结构设计的一般过程16.2 设计首选项及设计组合16.3 交互式设计16.4 中国规范相关信息16.4.1 刚度调整16.4.2 竖向荷载作用下梁弯矩调整16.4.3 结构周期比验算16.4.4 框架构件的抗震等级16.4.5 框架构件的内力调整16.5 设计结果输出16.5.1 图形输出16.5.2 各荷载组合工况设计结果及细节输出16.5.3 表格输出16.5.4 文本输出16.6 壳设计第十七章钢框架设计及优化――郑毅17.1 钢框架设计过程17.2 自动选择截面列表的设置17.3 钢框架设计首选项17.4 钢框架设计条件设定17.4.1 设定设计组17.4.2 选择设计组合17.4.3 查看/修改钢构件的覆盖项17.4.4 设定自动优化目标17.5 钢框架自动优化设计及交互式设计17.5.1 自动优化设计17.5.2 交互式钢框架设计17.6 设计结果显示输出17.6.1 设计结果屏幕图形显示输出17.6.2 设计结果屏幕表格显示输出17.6.3 设计结果的其它输出方式第五部分高级分析功能第十八章屈曲分析――李立18.1 概述18.2 线性屈曲18.2.1 技术背景18.2.2 定义屈曲分析工况18.2.3 屈曲分析结果显示18.2.4 例题18.3 非线性屈曲18.3.1 技术背景18.3.2 三铰拱非线性屈曲分析算例第十九章Pushover分析及阶段施工分析――刘春明19.1 静力非线性Pushover分析19.1.1 Pushover与FEMA 356及ATC-40概述19.1.2 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换19.1.3 Pushover分析方法一般过程19.1.4 框架分析方法一般过程19.1.5 默认的、自定义、和生成的铰19.1.6 结果查看19.1.7 Pushover分析时注意事项19.2 静力非线性阶段施工分析19.2.1 阶段施工分析工况定义19.2.2 阶段施工分析结果查看19.3 例题19.3.1 Pushover分析例题19.3.2 阶段施工分析例题第二十章非线性动力分析――李永双20.1 非线性时程工况的定义及相关概念20.1.1 时程函数的定义20.1.2 时程工况的定义20.1.3 积分方式和阻尼设置20.1.4 SAP2000非线性类型20.2 快速非线性分析(FNA)方法20.2.1 基本平衡方程20.2.2 非线性模态方程的形成20.2.3 非线性模态方程的求解20.2.4 FNA法小节及应用20.3 结构动力弹塑性分析20.3.1 动力弹塑性分析的应用范围20.3.2 动力弹塑性分析的基本过程20.3.3 算例20.4 结构耗能减震装置的模拟20.4.1 阻尼单元和隔振单元20.4.2 非线性连接单元需要明确的几个概念20.4.3 阻尼单元的相关参数20.4.4 隔振单元的相关参数20.4.5 阻尼隔振单元应用算例20.5 撞击、爆炸问题的模拟20.5.1 撞击、爆炸荷载函数形成20.5.2 撞击、爆炸荷载的施加20.5.3 时程工况的定义及积分方式的选择20.5.4 撞击、爆炸问题应用算例20.6 非线性分析中其它非线性单元20.6.1 缝单元和钩单元20.6.2 多元-线弹性单元20.6.2 Wen塑性单元20.6.3 多线塑性单元第二十一章频域分析――李文峰21.1 频域分析的基本概念21.2 稳态分析21.3 稳态分析例题21.4 功率谱密度分析21.5 功率谱密度分析例题第二十二章桥梁模块――李胜林22.1 桥梁BAG模板22.2 桥梁模块22.2.1 桥梁向导22.2.2 定义桥轴线22.2.3 定义下部结构22.2.4 定义上部结构22.2.5 桥对象22.2.6 定义预应力22.2.7 桥梁FEM22.2.8 定义车辆荷载22.2.9 定义移动荷载分析工况22.2.10 定义桥梁反应22.2.11 显示桥梁反应22.3 实例:三跨连续梁预应力混凝土变截面连续梁桥分析第六部分工程应用第二十三章索结构及玻璃幕墙――邓映捷23.1 原理概述23.1.1索的模拟23.1.2预拉力施加23.1.3非线性分析23.1.4荷载和作用23.1.5主要控制指标和因素23.2 单拉索点支幕墙23.2.1模型描述及建模基本过程23.2.2结果查看23.3 鱼腹式点支幕墙23.3.1模型描述及建模基本过程23.3.2结果查看第二十四章预应力钢结构――刘威24.1 结构受力原理概述24.2 建模分析24.2.1 工程概况24.2.1 计算模型第二十五章复杂高层钢结构――林海25.1 复杂高层结构分析的概述25.2 复杂高层结构分析的基本内容25.2.1 模态分析25.2.2 竖向荷载25.2.3 风荷载25.2.4 地震作用25.2.5 温度应力25.2.6 侧向位移限值25.2.7 结构稳定25.3 复杂高层钢结构有限元分析的关键问题25.3.1 建立合理的计算模型25.3.2 结构分析工况中需注意的问题25.4 工程实例25.4.1 结构模型概况25.4.2 荷载工况的设置及说明25.4.3 分析工况的设置及说明25.4.4 结构分析计算结果25.4.5 小结第二十六章复杂高层混合结构――肖从真、许自国26.1 此类问题的一般概念阐述26.2 该类问题有限元分析几个关键问题在SAP2000中的实现26.3 复杂高层结构算例分析第二十七章体育场馆――李文峰27.1 计算模型的建立27.1.1几何模型的建立27.1.2 模型力学属性的定义27.1.3 荷载施加27.2 体育场馆结构分析27.2.1 分析工况的定义27.2.2 分析结果的合理性27.2.2 分析结果的使用27.3 构件设计27.3.1 钢构件设计27.3.2 混凝土构件设计27.4 算例第二十八章工业建筑――李永双28.1 工业建筑问题的一般概念阐述28.1.1 厂房类结构28.1.2 筒仓类结构28.1.3 高炉类结构28.1.4 水池类结构28.1.5 石油化工类结构28.1.6 核工业类结构28.1.7 复杂几何相交类结构28.2 工业结构分析几个关键问题在SAP2000中的实现28.2.1 厂房类结构吊车荷载的实现28.2.2 筒仓及高炉类结构建模技巧28.2.3 水池类结构水压及土和结构相互作用28.2.4 石化类结构建模技巧和细部处理28.2.5 工业设备的常见荷载作用施加28.2.6 系统总体分析及结果评价28.3 工业结构算例分析28.3.1 筒仓类结构算例28.3.2 石化类结构算例第二十九章桥梁工程――李胜林29.1 斜拉桥主要组成部分在SAP2000中的模拟29.1.1 主梁模型29.1.2 拉索的模拟29.1.3 边界条件的模拟29.1.4 关于地基与结构的相互作用29.1.5 拉索等部件在SAP2000中的处理方法29.2 斜拉桥分析中的计算问题29.3 斜拉桥合理索力的确定方法29.3.1 简单算例:某斜拉桥全桥状态下的索力调整29.4 斜拉桥的模态分析29.4.1 简单算例第三十章混凝土重力坝――李立30.1 概述30.1.1 重力坝的工作原理30.1.2 重力坝的荷载30.2 SAP2000相关技术的应用30.2.1 实体单元30.2.2 节点样式30.2.3 反应谱分析30.3 算例分析30.3.1 问题描述30.3.2 建模及求解分析30.3.3 计算结果分析附录SAP2000 安装――林述涛A.1 SAP2000安装A.1.1 系统要求A.1.2 安装前注意事项A.1.3 程序安装A.1.4 加密锁安装A.1.5 License认证A.2 License工作方式A.2.1 License类型A.2.2 License使用A.2.3 License合法性判别A.3 安装常见问题处理A.3.1 License Not FoundA.3.2 不显示中文界面。
SAP2000建模和分析过程教学内容
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SAP2000建模和分析过程教学内容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中进行旋转操作,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中进行模型整体移动;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”。
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,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,起传递荷载的作用);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:一般是定义好某种截面后再绘制该截面。
sap2000
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1,荷载工况(load case):是对各种荷载类型的定义(define),然后通过指定(assign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如:温度)。
这仅仅是建立了作用,荷载工况本身不在结构上产生响应。
2,分析工况(analysis case):是定义荷载作用方式(静力或动力)、结构的响应方式(线性或非线性)、分析方法(模态分析法或直接积分法)。
分析工况中包含荷载工况,分析工况可以对应一个荷载工况,也,可以是荷载的组合(多点风荷载、多维地震动)。
运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。
3,定义组合(define combination ):是将分析工况的计算结果进行组合(计算机运行减少人工进行计算的工作量),常用的组合形式是线性(linear)叠加或者包络(envelope)。
1.时程分析时用EL波,原始记录的波一般是以重力加速度g为单位,它的峰值为0.341g,也就是0.341*9.8m/s2.而你sap的单位用的是N/mm/s,也就是你的单位与原始波的单位相差1000*9.8个单位,那么你的系数要输入9800。
如果你sap的单位为N/m/s,那么你的系数取9.8即可。
2.规程中的8度罕遇要求是400g,这个g是单位gal的缩写字母,它的单位是cm/s2。
实际上就是0.4个重力加速度。
即400gal=0.4g,考虑第1点,那么你的系数应该取1000*9.8*(0.4/0.341)=11495.6。
3.定义时程函数时,单位无所谓,只要你的系数对应好就可以。
注:sap输入的地震函数本身是没有单位的,它的单位随着你sap的右下角的单位走的。
所以才需要将这个单位和原始波单位对应。
1,将索得抗弯刚度设为极小值。
2,需作索的非线性分析,在作索得非线性分析需要打开大变形得选项。
3,加载需要分步加载,先加载预应力,再加载其它荷载。
4,在v9版本里面,可以直接用应变来直接模拟预应力,不用降温也可以。
算出来得结果跟手算得结果基本是一致得,所以用sap2000来分析索是完全实用得,也是准确的。
SAP2000 应用集锦PPT

• 一台振动筛的分析工况(直接积分动力时程分析):
• 四台振动筛的荷载工况相 互组合共产生256个荷载 组合,程序最后从256个 荷载组合中求出包络组合
• 动力荷载作用组合在结构 上产生较大的竖向位移, 水平位移较小。 • 第一振型为二层楼面的局 部振动,应注意加强。 • 屋盖结构相对薄弱,第二、三、四振 型中屋顶振动显著,应注意加强。
最大挠度限制为:10m/300=33mm
玻璃幕墙
• 合理的受力模型
– 索的模拟 – 爪件的连接 – 施加预张力
• 几何非线性效应
地铁开挖回筑
主体结构
支撑
地下连续墙或回筑侧墙
土体(单压弹簧)
• 使用阶段施工分析
地下工程
• 平面模型、三维模型 • 土的模拟 • 定义阶段施工
– – – – – 添加/移除构件 施加荷载 更改构件截面 收缩徐变 ……
幕墙实例:分析无法收敛
问题模型
• 主要问题:拉索不在一个平面,P-delta影响很大 ,造成拉索承受弯矩。应尽量让索通过轴力传递竖 向或水平力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
幕墙实例
方案一
方案二 荷载工况 地震X 地震Y 风荷载X 风荷载Y 最大挠度 mm 17mm 13mm 29.5mm 30mm
索的最大挠度为255mm。 挠度限制 19.1m/300=63mm
预应力索
• 索对象:可选择悬链索单元或直线框架来模拟 • 自动考虑索的张紧和松弛 • 运行索自重或其它荷载作用下非线性静力工况, 获得初始状态,松弛的索是不稳定的。 • 所有线性荷载工况使用非线性静力分析的终点刚 度
场馆结构
• 创建模型——导入dxf数据
– CAD模型分层绘制,定位准确 – 分层导入,检查模型(合并、延伸、截断…)
sap2000v9.04中文版详实教材10

PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0
算例 1-007
框架 – 端部释放 算例描述
本例验证了框架对象端部释放。
本例中采用了三个模型。
除了端部释放不同外,这些模型是相同的。
模型A 为剪力释放,模型B 为轴力释放,模型C 为弯矩释放。
将SAP2000得到的固接支座的轴力和弯矩与独立手算结果进行了对比。
注意,这些模型为静定结构,所以采用基本静力学方法得到独立解。
几何特性和荷载
所测试的SAP2000技术要点:
¾ 框架单元的端部释放,包括 轴力释放 剪力释放 弯矩释放
¾ 相关的框架静力分析
模型 A
模型 B
模型 C
SAP2000
PROGRAM NAME:
REVISION NO.:
结果比较
这些模型为静定结构,所以采用基本静力学方法得到独立解。
模型输出参数 SAP2000独立结果差值百分比
F z (固接端) k 0 0 0%
A
M y (固接端) k-ft 50 50 0%
F z (固接端) k 0 0 0%
B
M y (固接端) k-ft 50 50 0%
F z (固接端) k 5 5 0%
C
M y (固接端) k-ft 0 0 0% 计算模型文件:算例1-007a, 算例 1-007b, 算例 1-007c
结论
SAP2000 的结果和独立计算的结果精确地吻合。
SAP2000
PROGRAM NAME:
REVISION NO.:
手算:。
SAP2000讲义课件2_操作指南_快速入门案例

操作指南:钢框架结构0例题概况模型为一个钢框架结构(图0-1)。
X向为4跨,轴间距6m;Y向为2跨,轴间距8m。
结构共3层,层高均为4m,屋脊处层高5m。
楼面恒荷载3kN/m2,楼面活荷载2kN/m2;边梁线荷载6kN/m。
地震烈度8度,仅考虑Y向地震,不考虑风荷载。
图0-1 模型概况1几何建模1.1定义属性✓材料属性●钢材Q235●混凝土C30✓截面属性●框架截面型钢柱截面H500×300×12×20型钢梁截面为H400×300×10×16●面截面楼板(C30):薄壳单元,厚度0.1m✓轴网布置(单位:m)●X方向间距(5条):6m●Y方向间距(3条):8mZ方向间距(5条):4m、4m、4m、1m1.2对象绘制该步骤中将完成模型中所有构件的绘制,包括梁、柱及楼板。
具体操作如下:1.激活左侧窗口,命令路径:【视图】>【设置2D视图】,设置显示Y-Z平面X=0立面视图。
2.点击【绘制框架/索/钢束】按钮,在【截面属性】下拉列表中选择柱截面“H500×300×12×20”。
3.沿竖向轴线按层以两点连线方式绘制柱(图1-1)。
图1-1 绘制柱4.将【截面属性】切换为“H400×300×10×16”5.沿水平向轴线以两点连线方式,绘制一、二层梁及屋面斜梁(图1-2)。
6.点击【选择模式】按钮,退出当前的绘图状态。
7.点击左侧工具条【全选】按钮,选中所有构件。
8.命令路径:【编辑】>【带属性复制】,选择线性复制方式,坐标增量dx=6m,增量数据输入4。
利用带属性复制功能,快速生成其余4榀框架对象。
在右侧三维视图中可以看到5榀框架。
9.再次确认视图显示为YZ立面(X=0),框选除柱底节点外的梁柱节点(图1-2)。
图1-2 选择节点10.命令路径:【编辑】>【拉伸】>【拉伸:点→线】,弹出【拉伸:点→线】对话框。
sap2000讲义

SAP2000 讲义
7、SAP2000 单元类型 框架/索:用来模拟 梁、柱、支撑、桁 架、索单元
连接(两点)单元: 用来模拟特殊单元 行为如隔离器、阻 尼、隙、分段线性 弹簧和其它。和框 架/索对象不同连接 对象 面:用来模拟墙、 楼板、和其它薄壁 单元,也可以用于 二维固体(平面应 力、平面应变、轴 对称实体) 实体:用来模拟三 维实体
SAP2000 讲义
4层房屋结构,根据不同的要求和所具备的条件,其计算简图可分为 图c、d、e几种情况
SAP2000 讲义
建模常用方法
1. 直接用SAP的网格工具建模,这个方法最常用,最适合平面模型, 对空间模型编辑较为繁琐
SAP2000 讲义
2. 使用相应的摸板,快捷方便 例图为二维桁架模版直接生成
SAP2000 讲义
固定支座 固定支座被支承的部分完全被固定,不能竖向和水平移动,也不能转动, 提供三个反力。
计算简图
SAP2000 讲义
11、SAP2000荷载工况及加载 在分析或设计一个结构时,必须对施加在结构上荷载的性质和大小有一个清晰的了解 下面用图表方法表明了必须考虑的主要荷载以及它们的特征
12、SAP2000 选择分析类型及分析
13、SAP2000 结果查询及钢结构验算 14、SAP2000 例题
SAP2000 讲义
1、SAP2000 介绍 SAP2000是由美国CSI (Computers and Structures Inc )公司开发研制的通用结构分析与设 计软件。SAP2000已经由近40年的发展历史,是美国乃至全球公认的结构分析软件,在世 界范围内广泛应用 SAP2000分析计算功能十分强大,它几乎包括所有结构工程领域内的最新结构分析功能, 四十多年的发展,使得SAP2000积累了丰富的结构计算分析经验,从静力动力计算,到线 性非线性分析;从P-dert效应到施工顺序加载等,都能运用自如,为工程师提供最可靠 的计算分析结果 从CCTV新楼,到奥运工程的“水立方”、“鸟巢”等一大批国家重点项目都凝聚和 体现了SAP2000的强大分析技术,SAP2000中文版将继续为我们发挥重要作用
SAP2000

SAP2000培训讲义北京 金 土 木 软件技术有限公司Civil King Software Technology Co., Ltd.世界领先的结构工程分析与设计软件SAP2000中国建筑标准设计研究院 北京金土木软件技术有限公司战 略伙 伴Structure Analysis Program• CSI软件开发已有30多年的历史,研究始于工程计算领域的 权威,加州大学Berkeley分校的Edward L. Wilson教授。
Wilson教授率先开发了针对结构分析的计算方法和实用的 SAP程序。
• CSI公司在土木工程分析与设计工具软件的开发领域中被认 为是全球领导者和创新者,CSI授权给美国和一百多个国家 的数以千计的结构工程公司使用CSI的产品。
北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.全球超过100个国家和地区销售CSI产品 全球超过100个国家和地区销售CSI产品北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.第 1 页SAP2000培训讲义中国建筑标准设计研究院、北京金土木软件技术有限公司与 CSI公司结为战略合作伙伴,共同开发CSI产品中文版本。
中文版中文版• SAP2000中文版使用指南 • ETABS中文版使用指南 • 结构静力与动力分析 • CSI分析参考手册 其它:联机帮助、教学演示录像…… • 结构动力学北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.技术资料ETABS中文版和SAP2000中文版分别于2003年 10月和2005年11月通过建设部鉴定。
鉴定委员会 一致认为:ETABS、SAP2000中文版软件达到了 国内同类产品的领先水平,其中计算分析技术处于 国际领先水平。
史上最强大的Sap2000自学教程,从入门到精通

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。
sap2000讲解

SAP2000分析工况的问题关于分析工况的问题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?2005-07-28答:(a)荷载组合分析的时候是不可选的,而分析工况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。
如果结构中有非线性单元,在单个工况下,为不稳定结构,最好用分析工况组合。
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、荷载工况是指定荷载如何施加给结构(如动力和静力)和如何进行分析(如线性与非线性),可以说是针对结构的荷载情况;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、要得到荷载工况产生的结构响应,必须定义分析工况包含荷载工况;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;其实对于给定荷载的结构,可根据荷载工况、分析工况和组合任意进行搭配得到最后分析结果,这也是SAP功能强大的体现。
sap2000中线单元局部坐标轴怎样用SAP2000进行屈曲分析请问怎样用SAP2000进行屈曲分析?第一类稳定和第二类稳定怎么考虑?还有模态数根据什么确定?答:1、第一类稳定计算可直接选用定义/分析选项数据对话框中的BUCKING选项,并对屈曲模态数和特征值收敛容差进行选择后计算。
屈曲因子大于1时,表明给定的荷载还可以增加。
屈曲因子为负数时,表明荷载反向时会屈曲。
第一类稳定分析SAP能做刚性框架(桁架)稳定系数,壳体的平面外和平面内失稳,实体单元构成杆件的屈曲分析。
sap2000简介与操作03

sap2000简介与操作03SAP2000简介与操作03SAP2000是一款结构分析与设计软件,广泛应用于工程建筑领域。
它具有强大的分析功能和直观的用户界面,可以帮助工程师进行静态和动态分析、线性和非线性分析、设计和优化等工作。
本文将介绍SAP2000的基本特点和操作方法,帮助读者更好地了解和使用这款软件。
让我们来了解一下SAP2000的基本特点。
SAP2000是一款基于有限元方法的结构分析软件,它支持多种材料、多种荷载和多种分析方法。
它可以对各种结构进行线性和非线性分析,包括静力分析、动力分析、地震响应分析等。
SAP2000还具有自动荷载生成、荷载组合和结果输出等功能,能够帮助工程师快速准确地完成分析和设计工作。
在使用SAP2000进行分析和设计时,首先需要创建模型。
SAP2000提供了多种建模工具,包括节点、梁、柱、板等元素,可以通过绘制、复制和编辑等操作来创建模型。
在创建模型时,需要注意几点:首先,要保证模型的几何形状和尺寸符合实际情况;其次,要正确定义节点和元素的约束条件和属性;最后,要设置材料和荷载等参数。
创建模型完成后,可以进行分析和设计。
SAP2000的分析功能非常强大,可以进行静力分析、动力分析和地震响应分析等。
在进行分析前,需要设置分析类型和分析参数。
静力分析是指在结构处于平衡状态下对其进行分析,主要用于计算结构的内力和变形等参数。
动力分析是指考虑结构的振动特性对其进行分析,主要用于计算结构的固有频率和振型等参数。
地震响应分析是指考虑地震荷载对结构产生的影响进行分析,主要用于计算结构的地震反应和地震位移等参数。
在进行分析时,需要设置荷载和边界条件。
SAP2000提供了多种荷载类型,包括点荷载、线荷载、面荷载和温度荷载等。
可以通过输入荷载数值和选择荷载分布方式来定义荷载。
边界条件主要包括约束条件和支座条件,用于限制结构的自由度。
可以通过选择节点和定义约束属性来设置约束条件。
支座条件主要用于模拟结构的支座情况,可以通过选择节点和定义支座属性来设置支座条件。
结构软件SAP2000学习实例讲解

1一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。
结构尺寸如下图所示,混凝土强度等级为:1~5层采用C40;6、7层采用C30,恒载按实际梁、板、柱实际重量计算,不考虑装饰荷载,活荷载按2KN/m2考虑,不考虑风荷载。
对El Centro 波(1942,NS 分量,峰值341.7cm/s 2)进行调整,满足七级的地震的加速度幅值。
求结构在小震和罕遇地震作用下的时程反应性能(包括层位移、层间位移、层间位移角、基底剪力及结构的出铰情况和破坏机制)。
七层框架结构图梁配筋图 柱配筋图(HPB235全部换成HPB300)2二、模型建立2.1建立初步模型打开sap2000,把系统单位设置为,创建新模型,选择三维框架,在对应空格如下填写模型基本数据: 勾选(使用定制轴网间距和原点定位),编辑轴网,按题目模型要求设置,并指定底层节点约束为固端。
2.2定义材料选择定义—》材料—》快速添加材料,添加C30、C40混凝土和HRB335、HPB300钢筋,由于方法类似,这里只给出HRB335图片:2.3 框架截面的定义、指定、剖分这里的截面包括不同尺寸,不同配筋,不同混凝土强度,不同位置的各种截面。
根据一到五层的混凝土强度等级不同,边梁和主梁的楼板加强作用不同,主梁和次梁的截面尺寸不同,总共可以划分为以下八种不同截面:(1)一到五层的中间主梁(B-300X500-D-C)(2)六到七层的中间主梁(B-300X500-G-C)(3)一到五层的中间次梁(B-300X450-D-C)(4)六到七层的中间次梁(B-300X450-G-C)(5)一到五层的边次梁(B-300X450-D-S)(6)六到七层的边次梁(B-300X450-G-S)(7)一到五层的柱子(C-D)(8)六到七层的柱子(C-G)例如:选择定义—》截面属性—》框架属性—》添加新属性—》concrete—》矩形:把截面名称改为B-300X500-D-C:34选择属性修正,把中梁的绕3轴惯性矩修正为2:选择配筋混凝土,给梁配上钢筋:同样的方法设置好柱的截面和配筋:5定义好框架截面属性后把各个截面类型指定给其对应的构件,并指定自动剖分。
sap2000知识

sap2000默认杆件间刚接?RESTRAINT是指我们常说的支座约束条件和边界条件;CONSTRAINT是指节点情况,或者说是不同单元间的相互约束,如节点刚接、铰接等等。
SAP2000中隐含为每个节点刚接,如要设成铰接要用此菜单释放各个方向的弯矩。
简单的说,restrain是节点约束情况的意思,比如:铰结,刚结等等。
而constrain 是表示节点间相互关系,也可以理解为主从关系,比如:保持在同一平面内变形,保持在某一方向上位移一致等等。
在空间框架分析中,如何考虑楼板的作用?如果你想考虑刚性楼板作用的话,SAP2000中有一种“刚片约束”(diaphram constraint)最适合。
如果想考虑弹性楼板作用的话,只有用SHELL或PLATE单元模拟楼板,这样还可以自动传递板上的荷载,只不过模型复杂很多E文高手帮忙[精华]Section Cuts... 截面剖切(用于给出该截面合力)Draw Developed Elevation Definition... (可以转弯的结构立面图,亦可作广义截面)Rigid Diaphragm... (平面内刚度无限大楼板)Floor-Type Area Object Options... (楼板类别,用于倒竖向荷载)Integrated Strip Forces... (综合板带内力)View/Revise Overwrites... (显示/修改设计参数)Make Auto Select Section Null... (建立自动设计设计截面库,用于钢结构)Reset All Steel Overwrites... (重置钢结构设计参数)Overwrite Frame Design Procedure... (重置杆件设计布骤)Overwrite Wall Design Procedure... (重置剪力墙设计布骤)Show Bounding Plane (显示工作平面)Show Crosshairs (显示十字丝)大家在用ANSYS和SAP2Y时用什么单元模拟剪力墙?*墙单元可以被夹在两立柱中间。
sap2000讲义_图文文库

SAP2000 讲义
7.1、壳单元
在SAP2000中,板壳对象按照受力特点可以分为三类:膜单元、板单元及壳单元。 膜单元只具有平面内的刚度,承受膜力,建筑结构中楼板通常用膜单元来模拟。 板单元与膜单元相反,只具有平面外的刚度,承受弯曲力,模拟薄梁或者地基梁等。
壳单元的力学行为是膜单元与板单元之和,是真正意义上的壳单元。也可以根据中 面的形状划分:如果壳的中面为平面,则壳的薄膜应力和弯曲应力状态互不藕合,而壳 的中面也可为曲面,此时膜应力与弯曲应力藕合。
SAP2000 讲义
7.1、框架单元 框架单元(Frame)是由2个结点构成的等截面直线单元,如图所示。它具有拉、压、剪、 弯、扭的变形刚度,框架单元的每一结点都具三个方向的线位移和三个角位移,因而每 个结点都具有6个自由度,相应有6个杆端力 框架单元可用来模拟: ●三维框架单元 ●三维桁架及网架 ●交叉梁系 ●平面框架 ●平面桁架及网架 ●索网结构 根据结构的不同,需要对截面属性进行修正。如模拟 柔索结构,这种索基本上不能承受弯矩。如果用框架单 元来模拟索结构,就需要对索截面属性进行折减;如果 用膜单元来模拟楼板,考虑到楼板对梁抗弯能力的提高, 需要对这种梁截面的抗弯属性进行修该;为使连梁在地 震中先破坏,需要在分析前对连梁的属性进行折减。修 改的截面可以依赖于定义截面,也可以指定给部分单元。
新疆体育馆
SAP2000 讲义
2、应用SAP2000需要了解的基本知识
作为一名施工技术人员,要很好的使用结构有限元分析软件,对结构 力学,材料力学的基本知识要有一定的基础,了解力学计算常涉及的惯性 矩、抵抗矩,回转半径、长细比等,了解常用材料的力学性能如弹性模量、 剪切模量、质量、强度(标准强度、设计强度)等,还需要了解SAP2000 中文版包含的中国规范: 《建筑荷载规范》(GB 50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
SAP2000软件培训

31
4.10 结构建模常见问题之五——其他问题
• 4.10.1如何创建组(指定->指定到组 ) • 4.10.2如何把EXCEL中的数据导入SAP2000中?
10/22/2014
32
4.11 内力分析及后处理常见问题
• •
• • • •
4.11.1 如何查看振型 4.11.2 如何设定所求振型数的多寡 ? (定义->荷载工况, 修改/显示荷 载工况) 4.11.3 如何显示各种工况下的节点 位移(F6 或 显示 -> 显示变形形状) 4.11.4 如何显示杆端的剪力、弯矩 图以及相应的值 (显示 -> 显 示力/应力 框架/索/钢束) 4.11.5 如何只显示支座反力中的某 几项?(显示 -> 显示表格)
4.8
结构建模常见问题之三——截面库与自定 义截面
• 4.8.1如何为杆件指定截面? (定义 > 截面属性-> 框架截面) • 4.8.3 如何自定义截面? • 4.8.2如何查看截面特性? • 4.8.3如何估选型钢的截面 (长细比、 承载力)
10/22/2014
30
4.9 结构建模常见问题之四——荷载
2
第一节 勿在浮砂筑高台
10/22/2014
3
玩软件的四个境
界
1.1 本培训适合谁 1.2 阅读前的必要基础 1.3摆布软件还是被软件摆布——练拳不练功, 到老一场空;练功不练拳,犹如无舵船 1.4 如何看待建筑结构软件——看看结构软件 界的大佬们怎么说 1.4.1 钱令希 1.4.2 Edward L.Wilson 1.4.3 Leroy.Z.Emkin 1.5 各校结构力学老师怎么说 1.5.1 龙驭球 1.5.2 天津大学张蕴美 1.5.3 同济大学 朱慈勉 1.5.4 东南大学单建(《趣味结构力学》之 5.10 “电脑VS人脑”) ......
SAP2000培训课件
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SAP2000®空间结构线性和非线性静力及动力分析设计软件系统使用介绍第一章软件介绍SAP2000是一款集成化的通用结构分析与设计软件,具有很多特点和功能。
本次课程不是介绍所有这些功能。
而是简要介绍如何使用程序,同时在介绍过程中提供一些提示。
要完全掌握 SAP2000,需要自己不断的摸索和深入学习SAP2000的其它手册。
SAP2000是独立的基于有限元的结构分析和设计程序。
它提供了功能强大的交互式用户界面,带有很多工具帮助快速和精确创建模型,同时具有分析最复杂工程所需的分析技术。
SAP2000是面向对象的,即用单元创建模型来体现实际情况。
一个与很多单元连接的梁用一个对象建立,和现实世界一样,与其它单元相连接所需要的细分由程序内部处理。
分析和设计的结果对整个对象产生报告,而不是对构成对象的子单元,信息提供更容易解释并且和实际结构更协调。
SAP2000具有极强的功能,如建模功能(二维模型、三维模型等)、编辑功能(增加模型、增减单元、复制删除等)、分析功能(时程分析、动力反应分析、push-over分析等)、荷载功能(节点荷载、杆件荷载、荷载、温度荷载等)、自定义功能、以及设计功能等等。
这些功能的实现均是在同一个可视化界面中实现的,用户界面非常友好。
它可以模拟大量的结构形式,包括房屋建筑、桥梁、水坝、油罐、地下结构等等。
下面着重对其建模功能和分析功能作详细介绍。
先进的分析技术提供了:逐步大变形分析、多重P-Delta效应、特征向量和Ritz向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。
建模——分析——设计三大功能第二章操作简介通过示例来介绍一步一步建立一个 SAP2000模型的步骤。
创建模型的每步是唯一确定的,但可以通过不同的途径和技术来建立目标模型。
在本章结束时,将建立一个如图 1所示的模型。
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SAP2000 讲义要很好的使用结构有限元分析软件,对结构 力学,材料力学的基本知识要有一定的基础,了解力学计算常涉及的惯性 矩、抵抗矩,回转半径、长细比等,了解常用材料的力学性能如弹性模量、 剪切模量、质量、强度(标准强度、设计强度)等,还需要了解SAP2000 中文版包含的中国规范:
实体单元的局部坐标轴1-2-3 通常与整体坐标系X-Y-Z 相同。 也可以指定两个参考向量或三个角度对一个实体局部坐标定 义任意方向。
局部坐标系没有一个首选的向上方向。相对整体坐标系,向上 的+Z 方向用来定义默认的节点和单元的局部坐标系。
节点局部坐标系1-2-3 通常和整体坐标系X-Y-Z 一致。
对框架、面(壳、板、轴对称)、连接/支座单元,单元的一 个局部坐标轴是由单元几何形状所确定。可以指定一个参考 向量一个旋转角度定义其余两个轴的方向。特例是一个节点 或一个无长度的连接单元,这时需要指定局部坐标轴1。
SAP2000 讲义
3、SAP2000主要结构分析类型
从最广泛的意义上,分析类型可以划分为线性和非线性,这依赖于结 构对荷载的响应方式。线性分析的结果可以进行叠加,即可以在分析 之后相加。线性分析的类型有:
静力(Static):最常见的分析类型,荷载施加不包括动力效应。 模态(Modal):用特征值方法或Ritz向量法计算结构动力模态。 反应谱(Response-Spectrum):用静力方法计算由加速度荷载引起 的响应。需要反应谱函数。 时程(Time-History):施加随时间变化的荷载 屈曲(Buckling):在荷载作用下屈曲形态的计算。 超静定(Hyperstatic):由预应力和其他自平衡荷载产生的二次力 的计算。 移动荷载(Moving Load):结构上车辆荷载沿车道移动最不利响应 的计算。 稳态(Steady State):在一个或多个频率上施加简谐变化的荷载。 需要稳态函数。 功率谱密度(Power Spectral Density):按照荷载在频率范围内的概 率分布施加简谐变化的荷载,确定期望的响应值。
SAP2000 讲义
1、SAP2000 介绍 SAP2000是由美国CSI (Computers and Structures Inc )公司开发研制的通用结构分析与设 计软件。SAP2000已经由近40年的发展历史,是美国乃至全球公认的结构分析软件,在世 界范围内广泛应用 SAP2000分析计算功能十分强大,它几乎包括所有结构工程领域内的最新结构分析功能, 四十多年的发展,使得SAP2000积累了丰富的结构计算分析经验,从静力动力计算,到线 性非线性分析;从P-dert效应到施工顺序加载等,都能运用自如,为工程师提供最可靠 的计算分析结果 从CCTV新楼,到奥运工程的“水立方”、“鸟巢”等一大批国家重点项目都凝聚和体 现了SAP2000的强大分析技术,SAP2000中文版将继续为我们发挥重要作用
《建筑荷载规范》(GB 50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
SAP2000作为结构分析软件工具,它的计算结果准确性依赖于你对结 构的理解,计算模型对结构模拟方式的合理性及准确性,计算结果需要你 的经验加以正确判断,它不只包括设计上的,还包括施工上的
SAP2000 总是假定Z 轴垂直,+Z 向上
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5.2 局部坐标系
结构模型的每部分(节点、单元、约束)都有自己的局部坐标 系用来定义属性、荷载、响应。
局部坐标系的轴用1、2、3 表示。通常,局部坐标系从节点到节 点、单元到单元、约束到约束都可以不同。
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5.3 坐标系说明
非线性分析的结果一般不能进行叠加。所有共同作用于结构的荷载 应该直接在分析工况中进行组合。非线性分析工况可以链接起来以 实现复杂的加载次序。非线性分析的类型有: 静力非线性(Nonlinear Static):荷载施加没有动力效应。可用来进 行Pushover分析。
非线性阶段施工(Nonlinear Staged Construction):施加不考虑动力 效应的荷载,同时将添加或移除结构的一部分。可以包括时间效应, 如徐变、收缩和龄期
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目录
1、SAP2000 介绍 2、应用SAP2000需要了解的基本知识 3、SAP2000主要结构分析类型 4、SAP2000 结构分析的基本步骤 5、SAP2000 坐标系 6、SAP2000 材料定义 7、SAP2000 单元类型 8、SAP2000 单元定义 9、SAP2000 建模() 10、SAP2000施加边界条件 11、SAP2000荷载工况及加载 12、SAP2000 选择分析类型及分析 13、SAP2000 结果查询及钢结构验算 14、SAP2000 例题
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4、SAP2000 结构分析的基本步骤
1.确定计算简图 2.选择计算量纲(即单位) 3.建立几何计算模型 4.定义单元的材料特性
5.定义单元截面特性 6.定义结构荷载工况。 7.定义结构分析类型。 8.选定约束结点,指定约束类型 9.选定单元指定单元截面组名 10.选定单元施加单元荷载(非结点荷载)
模型中只有一个整体坐标系;但有多个局部坐标系,例如,模型的中的结 点、单元、约束有自己的局部坐标系。所有局部坐标系坐标系是相对于整体坐 标系来定义的。
所有坐标系是三维右手直角 (笛卡尔)坐标系。相对于 整体坐标系,向量矢积用来 定义局部和其它坐标系。
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5.1 整体坐标系
整体坐标系是三维右手直角坐标系。三个轴,标记为 X、Y、Z,相互垂直并满足右手准则
11.选定结点,施加结点荷载(或支座位移)
12.结构分析,求结点位移。 设置结构类型及相应的结点自由度 ,运行程序
13.显示计算结果。 显示结构变形: 显示结点反力: 显示单元内力:
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5、SAP2000 坐标系
坐标系的作用:每个结构可以使用不同的坐标系描述点的位置、荷载、 位移、内力和应力的方向。