sap2000v9.04中文版详实教材17
- 格式:pdf
- 大小:105.00 KB
- 文档页数:5
SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:算例 1-009框架–框架构件施加预应力算例描述通过一个有抛物线预应力钢筋和在两端有不同偏心的简支混凝土梁,测试了SAP2000的梁预应力计算。
该梁承受自重荷载和预应力荷载。
将得到的弯矩和梁中挠度与独立的手算结果进行了对比。
SAP2000 有两种方式模拟预应力效应。
一种方式模拟施加在结构上的作为外荷载的预应力。
另一种方式模拟预应力筋。
本例对这两种方式都进行验证。
在SAP2000中,该梁通过两端框架单元模拟,以使梁中点处存在节点,这样可以求得梁中节点处的位移。
分析中使用三个不同的模型。
模型A具有模拟为荷载的预应力。
模型B和C的预应力体现在单元上。
模型B预应力筋最大剖分尺寸为60英寸。
模型C的预应力筋最大剖分尺寸为12英寸。
本例中包括了错动和曲线预应力损失效应,以及混凝土梁的弹性缩短。
预应力筋只从左侧施加预应力。
重要提示:本例考虑了剪切变形。
几何特性和荷载PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 01.T 是预应力筋在预应力损失之前的拉力分量。
2.筋仅从左侧张拉。
3.图中显示了梁的左、右、中部筋距中性轴的距离。
4.筋形状为抛物线。
5.曲线摩擦损失系数为0.15。
6.错动摩擦损失系数为 0.0001 / 英寸。
7.考虑摩擦和梁弹性缩短引起的损失。
截面 A -A材料属性 2 ν = 0.2G = 1500 k/in 23截面属性d =30 in A =540 in 2I =40,500 in 4A v =450 in 2(剪切面积)预应力筋注释:荷载PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0所测试的SAP2000技术要点:¾ 有抛物线预应力钢筋和两端有不同偏心的简支混凝土预应力梁的建模 ¾ 用荷载模拟预应力钢筋 ¾ 用单元模拟预应力钢筋 ¾预应力损失结果比较采用Cook and Young 1985一书第244页的基本原理和单位力法手算得出独立结果。
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。
全球范围的所有权属于Computers and Structures,Inc.(SAP2000 中文版版权同属于北京金土木软件技术有限公司)。
如果没有Computers and Structures, Inc. 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。
更多信息和此文档的副本可从以下获得: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100044电话:86-10-8838 3866传真:86-10-8838 1056 电子邮件:cks@ 网址:Computers and Structures, Inc.1995 University Avenue Berkeley, California 94704电话:(510) 845-2177传真:(510) 845-4096 电子邮件:info@(对于一般问题)电子邮件:support@(对于技术支持问题)网址:© Copyright Computers and Structures, Inc., 1978-2004.The CSI Logo is a registered trademark of Computers and Structures, Inc.SAP2000 is a registered trademark of Computers and Structures, Inc.Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation.Adobe and Acrobat are registered trademarks of Adobe Systems Incorporated.2免责声明SAP2000 的开发及文件编制投入了相当多的时间、努力及费用。
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。
SAP2000PROGRAM NAME:2REVISION NO.:CONCLUSIONSThe conclusions are presented separately for frame, shell, plane, asolid, solid and link elements, as well as for analysis cases in the following subsections.F RAMESThe SAP2000 verification and validation example problems for frames all show acceptable, and in many cases exact, comparison with the independent solutions.The accuracy of the SAP2000 results for certain classes of frame examples depends on the discretization of the frame objects. For those classes of examples, as the discretization is refined, the solution becomes more accurate. The table below lists those classes of examples and the verification examples that address them.CLASSES OF FRAME EXAMPLES WHERESOLUTION ACCURACYIS DEPENDENT ON OBJECT DISCRETIZATIONProblem Class Example ProblemsBuckling analysis 1-0191-016, 1-017Tension stiffening using the P-Delta optionavailable in static nonlinear analysis1-029Static nonlinear analysis of a model with largebending displacements1-016Tension stiffening using P-Delta force assigned toa frame objectApproximation of uniform mass 1-014, 1-015A REA E LEMENTS -S HELLS,P LANES AND A SOLIDSIn general the SAP2000 verification and validation example problems for shells, planes and asolids show acceptable comparison with the independent solutions. The verification problems highlight several important modeling issues to be noted when using these area elements. Those issues include element meshing and in-plane shear and bending behavior when using irregular-shaped elements. Those items are explained in the following subsections.Meshing of Area ElementsIt is important to adequately mesh area elements to obtain satisfactory results. The art of creating area element models includes determining what constitutes an adequate mesh.SAP2000PROGRAM NAME:2REVISION NO.:In general, meshes should always be two or more elements wide. Rectangular elements give the best results and the aspect ratio should not be excessive. A tighter mesh may be needed in areas where the stress is high or the stress is changing quickly.When reviewing results, the following process can help determine if the mesh is adequate. Pick a joint in a high stress area that has several different area elements connected to it. Review the stress reported for that joint for each of the area elements. If the stresses are similar, the mesh likely is adequate. Otherwise, additional meshing is required. If you choose to view the stresses graphically when using this process, be sure to turn off the stress averaging feature when displaying the stresses.In-Plane Shear and Bending with Irregular-Shaped ElementsAs shown in Example 2-002 and Example 3-002, when modeling for in-plane shear and bending, the area element is sensitive to geometric distortions and to aspect ratio. Rectangular- and parallelogram-shaped elements provide good behavior. Triangular elements are not recommended. Trapezoidal-shaped elements should be avoided for use where in-plane shear and bending is significant, if it is possible to use rectangular-shaped or parallelogram-shaped elements. Where the use of trapezoidal elements is necessary, the following modeling tips are suggested:1.Always use a mesh that is two or more elements wide.2.Minimize the angle between opposite sides of the trapezoid.e aspect ratios near one to one.4.Review the results carefully to ascertain stress continuity between elements asexplained in the previous subsection.Thin Shell versus Thick ShellThe main difference between the thin shell option and the thick shell option is that, unlike the thin shell option, the thick shell option includes the effects of out-of-plane shear deformations in the analysis.For most shell element models, the effect of out-of-plane shear deformations is negligible. Example 2-012 is a problem where the shear deformations are significant, and thus, the thick and thin plate solutions yield different results.SAP2000PROGRAM NAME:2REVISION NO.:In most problems where shear deformations are not significant the thin and thick plate options will converge to essentially the same answers. The thick plate option usually requires a finer mesh than the thin plate option to converge.The thick plate results for twisting behavior are more sensitive to aspect ratio and geometric distortions than the thin plate results. This is illustrated in load case 4 in Example 2-002.In general we recommend using the thin plate option, except in instances where out-of-plane shear deformations may be significant.Incompatible Bending Modes Option for Planes and AsolidsModels that have bending behavior and do not use the incompatible bending modes option typically require a finer mesh than models using the incompatible bending modes option to obtain the same level of accuracy in the results.We recommend that you always use the incompatible bending modes option when you use plane and asolid elements.S OLIDSIn general the SAP2000 verification and validation example problems for solids show acceptable comparison with the independent solutions.It is important to adequately mesh solid elements to obtain satisfactory results.Rectangular- and parallelogram-shaped elements give the best results and the aspect ratio should not be excessive. Trapezoidal-shaped elements should be avoided where possible. Where trapezoidal elements are unavoidable, the difference in angle between opposite sides should be minimized. A tighter mesh may be needed in areas where the stress is high or the stress is changing quickly.Models that have bending behavior and do not use the incompatible bending modes option typically require a finer mesh than models using the incompatible bending modes option to obtain the same level of accuracy in the results. In addition, the models without incompatible bending modes appear to be more sensitive to the element aspect ratio.We recommend that you always use the incompatible bending modes option when you use plane and asolid elements.SAP2000PROGRAM NAME:2REVISION NO.:L INKSIn general the SAP2000 verification and validation example problems for links show acceptable comparison with the independent solutions. The verification problems highlight some important modeling issues to note when using link elements.When using nonlinear links in an analysis, it is important to recognize that careful study of the problem is required. Parametric studies of the link properties used in the SAP2000 model are useful. Also, as described in the following subsection entitled Analysis Cases, parametric study of some of the analysis case parameters should be performed to ensure an appropriate solution.As illustrated in example problem 6-007, when damper elements with velocity exponents other than one are used, the results obtained can be sensitive to the behavior of the damper at low velocities. Thus, it is very important to obtain accurate information about the force-velocity characteristics of the dampers and then to adjust the damper properties in SAP2000 to match those characteristics. In particular, the stiffness, k, can be adjusted to modify the low velocity behavior of the isolator. We suggest that when nonlinear velocity exponents are used, parametric studies using different k values should be performed. See example problem 6-007 for more information.A NALYSIS C ASESFor some types of static nonlinear analyses, the accuracy of the results is dependent on the discretization or meshing used in the model. Examples of this are shown in example problems 1-016, 1-017, 1-029, and 2-019.The accuracy of the time history analysis results can depend on the output sampling time interval. If that time interval is too long, peak responses may not be captured. This is illustrated in example problem 1-022.In general, the accuracy of the results of buckling analysis cases is dependent on the discretization or meshing used in the model. An example of this is shown in example problem 1-019.Nonlinear analyses typically require parametric studies of the convergence tolerances to verify that an appropriately small tolerance has been used. In general, you should assumea tolerance and then run an analysis using that tolerance and another using a smallertolerance. If the results of the two analyses are not significantly different, the assumed tolerance was acceptable. Otherwise, a smaller tolerance should be tried.Similar to the parametric studies for convergence tolerances, for direct integration time histories, parametric studies should also be performed to confirm that the time step usedSAP2000PROGRAM NAME:2REVISION NO.:is sufficiently small to give consistent results. This is described in example problem 6-011. Note that for direct integration time histories, control the size of the time step in the analysis using the Maximum Substep Size parameter, and control the size of output steps reported using the Output Time Step Size parameter. For example, set the Maximum Substep Size parameter to 0.0005 second to force the analysis to use steps no larger than 0.0005 second, and at the same time, set the Output Time Step Size parameter to 0.02 second so that results are reported at a 0.02-second interval.。
PROGRAM NAME:SAP2000REVISION NO.:算例 1-015框架–和谐荷载稳态分析例题注释在本例当中,通过一个一端固定受随时间和谐变化的均布荷载作用的梁,进行了SAP2000稳态和周期变化的时程分析。
SAP2000程序中计算出的跨中最大变形值,与根据Paz 1985发表方法进行的手算结果进行了比较。
本例中使用了两种方法进行了求解。
它们是无阻尼稳态分析和周期时程分析。
对于稳态分析,荷载函数的周期是作为SAP2000中的输入。
对于时程分析,正弦波形的荷载函数一个完整循环被分为100个等间距的点,作为输入,为了与Paz 1985方法相一致,本例中考虑了五个振型。
一端固定的梁模型是由两个对象组成的,以便于这里有一个中间节点用于位移输出。
每个对象在SAP2000中每英尺长度分为120个单元。
因为在SAP2000分析中线质量是集中在节点位置的,在本例当中,这种细分使得梁得到了一个近乎均布的质量。
重要注释:本次分析中只考虑弯曲变形,通过设定框架属性修改系数中抗剪截面面积为0来忽略剪切变形。
轴向和扭转振型是通过去除U x和R x自由度从分析中去除的。
几何、属性和荷载参数120"120"材料属性E = 3,000,000 lb/in2单位长度质量 = 0.1 lb-s ec2/in2截面属性b=12 ind=10 inI=1,000 in4240"SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:校验的SAP2000的技术特色¾框架系统的稳态分析¾带有周期荷载的框架系统时程分析¾框架对象线质量的指定¾自动框架线对象细分结果对比手算解是使用 Paz 1985、P434、说明实例20.2中的方法进行的,手算解是使用前五个振型计算得出的。
分析工况输出参数SAP2000 手算解差异百分比SS1无抑制稳态U z (jt 2) in 0.0544 0.0541 +0.55%分析MHIST1使用前5个U z (jt 2) in 0.0544 0.0541 +0.55% 振型的周期时程分析计算模型文件: Example 1-015结论SAP2000的结果与手算结果的差异是可以接受的。
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。
sap2000v9.04中文版详实教材13PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0算例 1-011框架–插入点算例描述本例采用一个悬臂梁测试SAP2000中的框架插入点。
SAP2000中,框架插入点是通过中心点和节点偏移共同实现的。
本例中的梁截面为12in 宽、18in 高。
中心点指定在截面的左下角(中心点位置1),并在梁两端分别指定了全局坐标Z 方向上的节点偏移量12in 。
考虑了两种荷载工况。
第一种荷载工况是在悬臂梁自由端节点处施加的10kip 的压力。
第二种工况是在框架自由端(而不是节点)施加10kip 的压力。
将两种荷载工况下的固端弯矩和最大梁弯矩与独立手算结果进行了比较。
几何特性和属性截面B-B(截面A-A 与B-B 类似,在相反一侧)截面中心点中心点1 位于左下角SAP2000中的模型截面尺寸b = 12 in d = 18 inPROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0含荷载的分析模型所测试的SAP2000技术要点:框架中心点 ? 节点偏移模型中框架对象位置如虚线所示U z截面中心点刚性连接分析模型 -荷载工况 1位置如虚线所示截面D-D(截面C-C 与D-D 类似,在相反一侧)分析模型 -荷载工况2SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:结果比较采用静力学方法得到了独立的手算结果。
荷载输出参数 SAP2000 独立结果差值百分比工况M y (fixed end) k-in0 0 0%M z (fixed end) k-in0 0 0% 1M3 (beam max) k-in-210 -210 0%M2 (beam max) k-in-60 -60 0%M y (fixed end) k-in210 210 0%M z (fixed end) k-in60 60 0% 2M3 (beam max) k-in0 0 0%M2 (beam max) k-in0 0 0%计算模型文件:算例 1-011结论SAP2000 的结果和独立计算的结果精确地吻合。
第一部分初步的认识在SAP2000中生成一个完整的模型的基本过程主要分为、建立模型、模型分析、模型设计三个步骤。
图生成典型模型基本过程流程图本部分以简单模型为例,详细介绍SAP2000模型建立、运行分析、运行设计的过程。
使初学者对在SAP2000建模步骤有一个初步的认识。
题目1:组合结构静力计算●操作演练●模型概要组合结构静力计算计算组合结构轴力、弯矩、剪力(算例来自《结构矩阵分析及程序设计》第145页)说明:建议自己试着独立完成这一题目。
如果你能独立完成分析过程,那么你可以跳过这一节。
如果你在建模中遇到问题,然后按照下列步骤进行操作。
●建立几何形状1.在状态栏中的下拉对话框中选择KN-m单位制2. 从菜单“文件 (File)”功能表选择“新模型(N) (New Model﹍)”显现出样本模型的对话框,点击“轴网(Grid Only)”模板。
3.在弹出的对话框的“快速网络线(Quick Grid Lines)”中在“轴网线数量 (Number of Grid Spaces)”中:› X方向(X direction)编辑框中输入5› Y方向(Y direction)编辑框中输入0› Z方向(Z direction)编辑框中输入4在“轴网间距 (Grid Spacing)”中:› X方向(X direction)编辑框中输入3› Y方向(Y direction)› Z方向(Z direction)›按“确定”按钮。
屏幕上显现模型的3-D及2-D影象,右侧为位于Z=0.75的X-Y平面。
左侧视窗显现3-D透视。
5.点击3D-view窗口右上角“X”,关闭该窗口6. 点击窗口工具条上按钮,得到Y=0的X-Z平面7. 点击“定义 (Define)”|“坐标系统/轴网 (Coordinate Systems/Grids…)”|“修改/显示系统 (Modify/Show System…)”或双击X或Y坐标,弹出“定义网格系统数据 (Define Grid System Data)”对话框。
SAP2000入门常见问题整理一、建模方面1、柱子的偏心在sap2000里如何输入?可以利用插入点命令来实现,assign〉frame/cable/tendon>insert point 2、在PKPM等软件可以将梁置于柱边,SAP200中如何设置?设置梁端刚域比较合理( End offset)。
3、SAP2000设置的截面如果需要转个90度,请问在哪设置?选择构件,菜单-指定-框架/索/筋—局部坐标—90度,即可。
4、如何选择楼板单元类型?“壳”具有平面内以及平面外刚度,一般用于定义墙单元。
“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.“板”仅具有平面外刚度,仅存在平面外变形。
对于面截面类型的选择,一定程度上要根据工程情况作出选择。
5、编辑菜单下的“分割面”和指定菜单下“面对象剖分选项”有什么区别?什么情况下要设定面对象剖分?“分割面”是把一个面对象分割为若干更小的面对象,可以再对其中某个面对象进行编辑(比如开洞、施加荷载等等)。
“面对象剖分”是对面对象的有限元划分,形成有限元分析的单元和节点。
对于膜属性的单元可以自动根据梁、墙位置进行剖分。
对于壳和板,需要人工设定剖分.6、从Autocad导入SAP2000注意的问题(1)在SAP2000中输入曲线构件,可以用一段段短线组成,分的足够多,就达到曲线的效果。
方法:画曲线,用内接正多边形逼近。
(2)在cad中绘图时,不能把图素放在0图层.(3)导入DXF文件,请注意用line绘制直线模拟弧线轴线,不能使用Polyline 命令。
(4)在CAD中画图应该定义一个画图的原点,这个原点要与CAD中的(0,0,0)重合,这样导入到SAP中时图形原点才会在SAP中的原点.7、网架建模时,螺栓球的质量如何考虑?设计网架时,螺栓球节点自重一般按照杆件重量的一定比例考虑,在SFCAD中一般考虑杆件重量的30%,MSTCAD中考虑25%,3D3S中可以调整比例.在sap中可以在定义静荷载工况时,把此部分重量考虑进去,当考虑30%杆件重量时,可以定义静荷载的自重系数设为1。
PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 1
算例 1-016
框架 – 使用P-△分析的拉力刚度加强 例题注释
在本例当中,使用了一个具有较大轴向力作用下的梁来验证SAP2000中使用P -△分析进行拉力刚度增加计算。
在本例当中一个简单的支撑, 截面3in 正方形, 具有较大轴力较小横向均布荷载的钢梁。
横向(全局坐标Z 方向)的变形是因为拉力使刚度加强而减小的。
有无拉力使刚度加强影响的跨中位置的变形和弯矩被计算出来而且与使用Timoshenko 1956发表的手算方法得出结果进行了比较。
使用了两种方法实施了拉力刚度加强。
在第一种方法中,一个与指定拉力相等的P -△力被施加给梁。
然后对梁进行了横向荷载的静力线性分析。
在第二种方法中,拉力施加给一个在考虑P -△效应的非线性静力分析中的梁。
然后梁进行了横向荷载下的静力分析工况的分析。
第二种分析工况是用来计算静力非线性结束时的刚度值的。
梁模型是由两个对象组成的,以便于这里有一个中间节点用于位移输出。
算例中使用不同的框架剖分细度建立了几个模型。
重要注释: 本例通过设定框架属性修改系数中抗剪截面面积为0来忽略剪切变形。
几何、属性和荷载参数
150"
150"
材料属性 E = 30,000 k/in 2截面属性 b = 3 in d = 3 in I = 6.75 in 4
300"
PROGRAM NAME:
SAP2000
REVISION NO.:
1
校验的SAP2000的技术特色
¾框架对象中P-△力的指定
¾使用P-△选项的静力非线性分析
¾框架对象自动细分
结果对比
手算解是使用 Timoshenko 1956中28页等式23和43页等式43和45 进行
的。
无拉力刚度加强
模型细分
程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -1.04167 -1.04167 0%
A 1
M y (midpt) k-in22.500 22.500 0% 有拉力刚度加强-使用P-△方法
模型细分
程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -0.54555 -0.54330 +0.41%
B 1
M y (midpt) k-in11.453 11.498 -0.39%
U z (midpt) in -0.54343 -0.54330 +0.02% C 2
M y (midpt) k-in11.495 11.498 -0.03%
U z (midpt) in -0.54330 -0.54330 0% D 16
M y (midpt) k-in11.498 11.498 0%
PROGRAM NAME:
SAP2000
REVISION NO.:
1
有拉力刚度加强-使用P-△方法
模型细分
程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -0.54555 -0.54330 +0.41%
E 1
M y (midpt) k-in11.453 11.498 -0.39%
U z (midpt) in -0.54343 -0.54330 +0.02%
F 2
M y (midpt) k-in11.495 11.498 -0.03%
U z (midpt) in -0.54330 -0.54330 0%
G 16
M y (midpt) k-in11.498 11.498 0%
计算模型文件: Example 1-016a, Example 1-016b, Example 1-016c, Example 1-016d, Example 1-016e, Example 1-016f, Example 1-016g
结论
SAP2000得到的结果说明了程序结果与手算结果在框架构件细分足够的情
况下的差异是可以接受的或完全一致。
两种分析方法给出了相同的结果。
总体上,我们推荐用户使用非线性静力分析方法来解决拉力刚度加强问
题。
SAP2000
PROGRAM NAME:
1
REVISION NO.:
手算过程
SAP2000 PROGRAM NAME:
1 REVISION NO.:。