SAP2000截面编辑器使用方法介绍

文章由情难枕精心整理，希望对大家的学习和工作带来帮助整理人： 情难枕 整理时间：2011-4-10SAP2000® 空间结构 线性和非线性 静力和动力 分析设计软件系统使用教程Computers and Structures, Inc.Berkeley, California, USA北京金土木软件技术有限公司北京车公庄大街 19 号 中国建筑标准设计研究院 100044Version 9 2004-11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。

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1.任意建立一个模型
2.定义新材料，选择steel
3.定义截面---框架截面---添加新属性---属性类型other---截面设计器
4.点击截面设计器
5.先调单位到mm
6.选项---首选相，一大格=100mm，一小格=100/10=10mm
7、先画直线来作为辅助线，打开那4个捕捉选项
8．接下来借助放大、缩小、平移、捕捉来描点，要注意右下角显示的当前点的坐标。

sap2000中不可以像cad那样输入长度，因此画起来挺麻烦，要经常变换使用放大缩小和平移。

9.画好轮廓线，就可以选择多边形来画截面了
其中点8和11不容易选中，再开始连接之前要要放大到适当程度，在开始连接以后就不能放大缩小了，否则会错乱，但是还可以通过平移来调整。

依次连接那些点，如果画错了就选中截面删除，重新画
10、点击右下角完成，即可。

高等结构动力学Sap2000上机作业1.例10.1计算简支梁频率与振型。

比较取不同单元数时周期的变化规律，并与精确解比较。

1.1sap2000计算过程：（1）建立计算简图：文件→新建模型→选定单位（N,m,C）→梁（2）划分梁单元分别为5单元，10单元，20单元。

选中对象，编辑→编辑线→分割框架在分割框架对话框分别键入5，10，20。

（3）定义单元的材料：定义→材料→添加新材料显示对话框如下图（4）定义单元截面：截面属性→框架截面→添加新属性。

对话框如图截面属性修正如图：（5）定义质量源（6）选中全部单元，指定→框架→框架截面→将截面名“FSEC2”赋予选中单元（7）定义分析类型：定义→荷载工况→选“MODAL”→修改显示荷载工况。

（8）分析→设置分析选项（9）分析→运行分析→现在运行（10）结果i）10单元前6阶振型图ii）周期与频率的计算结果表单元数为5计算结果：单元数为10计算结果：单元数为20计算结果：对比取三种单元数计算所得的周期和频率表可知，单元数取值越大，计算结果越相近。

1.2精确解应用第五章无限自由度体系的振动理论来判断。

由等截面简支梁的计算公式：n nωλ==158.9483/rad s ω===Sap2000算出的158.948/rad s ω=故比较精确解计算结果可知计算机结果准确，且单元划分越多，越接近精确值。

2.用有限元计算图示梁的频率与振型，并与精确解比较。

尺寸、材料与例10.1同。

2.1悬臂梁2.1.1sap2000计算过程：（1）建立计算简图：文件→新建模型→选定单位（N,m,C ）→梁→选定框架梁支座，将其支座由铰接改为固结和自由。

（2）划分梁单元为10个单元。

选中对象，编辑→编辑线→分割框架 在分割框架对话框键入10。

得到模型如下图。

（3）定义单元的材料：定义→材料→添加新材料如题1。

（4）定义单元截面：截面属性→框架截面→添加新属性→“FSEC2”→截面属性修如题1。

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。

一、绘制计算简图--------CAD建立几何模型在CAD中绘制水平框架计算简图，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，图应在远点；4、曲线，应分段为直线，再导入；二、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”，此部中不需要在做修改，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，即可看见计算见图。

三、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：2.5T/m2 重度：25KN/m3弹性模量：30000000KN/m2 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：30000KN/m2（立方体抗压强度标准值）Fyk：335000KN/m2Fyks：335000KN/m2C40除以下两项与C30不同外，其余均与C30相同：弹性模量：32500000KN/m2 Fcuk：40000KN/m2（立方体抗压强度标准值）四、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6.5cm，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”五、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：需要注意的有：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；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；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）六、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。

SAP2000案例一、模型简介原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼 ,长39.6m ,宽 15m ,房间开间为3.6m ,进深为 6m ,底层层高 4.5m ,其他层层高3.6m 。

结构平面布置如图 1 所示。

上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土 C35 , 弹性模量 E =3.15e10 , 泊松比 ν=0.2 ,密度 ρ=2500 。

加层钢结构Q235B , 设计强度 f =215MPa ,弹性模量 E =2.06e11 ,泊松比 ν=0.3 ,密度 ρ=7850 。

为防止加层钢结构整体失稳 , 在中间跨添加十字形柱间支撑。

原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面见表 1 ,其中Z 、L1 、L2 为原混凝土柱、梁 ,GZ 、GL 、ZC 为加层钢柱 、钢梁 、柱间支撑。

楼面附加恒荷载为1.5kN /m2 ,活荷载为 2kN /m2 ;屋面活荷载为0.5kN /m2 。

每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。

图1 结构平面布置图 表1 原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面二、模型建立1.确定模板参数2.编辑轴网3.定义材料混凝土钢材4.截面定义5.楼板定义6.荷载定义7.约束修改8.截面分配9. 中间跨添加十字形柱间支撑10.添加楼板11.划分楼板12.荷载添加三、运行结果1.轴力最大轴力为11580kN 2.应力最大主应力值在40.1MPa 3.变形4.弯矩杆单元最大3-3弯矩值为384kN m ⋅四、结果检验由于结构复杂，通过最大杆件轴力进行检验。

软件计算最大轴压力为11580.1kN粗算结果为++6 3.66/2++3 3.66/20.56 3.6/20.53 3.6/210068.3kN⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=（21.5100）（21.5100） 考虑粗算计算误差大，两者差异合理，故模型检验合格。

利用AutoCAD在SAP2000中实现复杂截面编辑
步骤：
1.CAD中建立新图层，编辑所需截面，另存为dxf格式文件；
2.SAP2000导入步骤1的dxf格式文件；
3.复制导入后的SAP2000图形到Excel-1中，Excel-1中将显示节点坐标；
4.SAP2000中利用截面设计器SD定义新截面，在截面编辑器中利用参考线绘制一个任
意图形；
5.在SAP2000数据库交互编辑将截面设计器的截面信息导入到Excel-2表中，将步骤3
Excel-1中的节点坐标对应复制到Excel-2中，并对节点编号及截面名称做排序调整，保存。

6.再次打开截面设计器，在截面设计器中利用多边形填充，采用合并等工具，形成一个
整体。

比如定义如下一个牛腿柱,四个截面均为矩形,AB 段截面为500*300,BC 段截面为
500*300-800*300,CD段截面为800*300.
在定义变截面之前,先定义两个矩形截面500*300和800*300,选择"Add nonprismatic",
前面两项就是定义的截面尺寸,用来确定在哪个部位进行变截面.
长度类型有 " 变量 "和 " 绝对 " 两个选项 , 变量是指输入的长度值为该截面段占构件总长度的
比例 ,"绝对 "是输入的长度为该截面段的实际长度, 因此 ,前面一个 " 长度值 "可以根据所选择的"长度类型 " 进行输入 .
EI33 变量 :指局部坐标3-3 轴 EI 值的变化规律,有平移 / 抛物线 / 三次方三个选项,平移是指 : 截面间 EI 值呈线性变化 , 抛物线是指截面间呈平方变化,三次方是指截面间呈三次方变化. EI22 变量 :指局部坐标2-2 轴 EI 值的变化规律.
本例中 AB 段和 CD 段的 EI33 和 EI22 不变 ,可以在 EI33 变量和 EI22 变量选项中不做任何选择(采用默认值 ),BC 段截面沿 2 轴方向截面高度 h 线性变化 ,根据 EI 的计算式可知 :EI22 是线性变
化 ,EI33 是三次关系变化 .再选择相应的选择即可 .。

sap2000设置拉压限制操作步骤一、建立模型：1、选择计算量纲为KN,m,C。

2、点击File→New Model,出现摸板图案→点击Beam，在数据输入编辑器中输入：跨度数=2，每一跨长度=5→确定Restraints没有勾选→OK并叉掉三维显示窗口。

3、选中右边杆件→从Edit菜单中选Replicate出现复制菜单窗口→单击Radial→选中Parallel to Y→在Angle里填入90度（另一个-36.87度）→然后删掉右边单元。

4、选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X坐标改成-2。

二、从定义菜单Define中完成以下工作：1.定义材料：Define→Material→选钢STEEL→点击Modify/Show Material可查看有关钢的弹性模量及泊松比，修改钢的弹性模量为722.2510/E KN M=?.2.定义截面。

Define→Frame Sections→Add/Wide Flange下选择Add Rectangular→Add NewProperty→用默认名在Material域选Steel→在Dimensions域Depth和Width都改成0.3。

→点OK。

3.定义计算荷载的工况，Define→Load Case→程序默认工况名为:DEAD，用其默认值→OK。

三、从赋值菜单Assign中完成以下工作：1、修改约束：选中点3→Assign→Joint→Joint Restraints中只对Translation1打勾→OK。

2、选中点1→Assign→Joint→Joint Restraints→点击绞支座→OK。

3、赋截面特征。

选中工具栏中的all，杆件呈虚线状态→Assign →Frame/Cable Section指定杆件的材料几何特性→按OK四、从分析菜单Analyze中完成以下工作1、设置结构分析类型：由Analyze→Set Analysis Options出现图窗口选择平面结构按→OK。

Building Structure 17专业软件讲座We learn we goSAP2000的特殊功能——截面切割与节点区李立 张洪伟(北京金土木软件技术有限公司 100044)1 截面切割“截面切割”是SAP2000中用于求解合力的有效工具。

通常，截面切割有三种使用方式：1）直接绘制；2）定义组输出；3）定义四边形切割面。

下面以一个算例来说明三种方式的具体应用。

如图1，工字形截面的简支梁，线单元模型计算分析后得到自重作用下的跨中弯矩为9.42kN.m 。

以面单元建立一个完全相同的模型，试通过截面切割的方法求解跨中弯矩。

图1 线单元模型跨中弯矩方法1 ：直接绘制显示应力云图，将3D 视图（图2上）调整为立面效果，此时仍具备3D 的投影关系（图2下），在此视图中，沿梁的跨中位置绘制截面切割线，在弹出的对话框中即可得到合力结果。

如图3，通过方法1计算得到的跨中弯矩为9.69 kN.m 。

图2 面单元模型应力图在显示合力结果的对话框（图3）中，需注意以下几点： 1）截面切割线的起始点、结束点用于确定求和范围。

其坐标值一般需要重新输入，以确保准确的切割位置。

这里需要输入点的X 、Y 坐标，对应屏幕上水平和竖直两个方向，注意不要和模型整体坐标系的X 、Y 方向混淆。

2）合力点位置在默认情况下取起始、结束两点坐标的平均值，根据实际情况可人为修改。

“角度”值为截面切割合力的1轴与整体坐标系X 轴的夹角，正值代表从上向下看逆时针方向的夹角。

因而“角度”就确立了合力1、2轴的方向。

图3 绘制截面切割结果显示框3）当“角度”值为零时，合力1、2、Z 轴代表整体坐标系的X 、Y 、Z 。

左、右侧分别代表截面切割线的两侧，左右的区分与切割线的方向和“角度”相关。

一般地，可以通过合力值的正负号来判断左、右两侧会更加方便。

本例中，首先进行了视图调整，这是由于“直接绘制”法更适用于平面/立面显示的视图，或具有平面效果的3D 视图，这样才能准确地描述切割的范围和对象。

1.任意建立一个模型
2.定义新材料，选择steel
3.定义截面---框架截面---添加新属性---属性类型other---截面设计器
4.点击截面设计器
5.先调单位到mm
6.选项---首选相，一大格=100mm，一小格=100/10=10mm
7、先画直线来作为辅助线，打开那4个捕捉选项
8．接下来借助放大、缩小、平移、捕捉来描点，要注意右下角显示的当前点的坐标。

sap2000中不可以像cad那样输入长度，因此画起来挺麻烦，要经常变换使用放大缩小和平移。

9.画好轮廓线，就可以选择多边形来画截面了
其中点8和11不容易选中，再开始连接之前要要放大到适当程度，在开始连接以后就不能放大缩小了，否则会错乱，但是还可以通过平移来调整。

依次连接那些点，如果画错了就选中截面删除，重新画
10、点击右下角完成，即可。