SAP2000张弦粱结构计算

结构分析计算机程序与应用姓名：何平学号：20100436班级：土木2010-05班指导老师：齐欣题目一：图示交叉梁系的各梁与周边斜交 45°，梁端在周边为铰支，在结点 1、2、3、4、5 处各作用有垂直于结构平面的集中荷载 20kN ，设各梁。

2445281050,104,/101.2m A m I m kN E --⨯=⨯=⨯= 绘出各梁最终弯矩图。

解：令m 2=l 。

使用网格线建模）（4）（3）（5）（2）（1）（6）（7）（8）（9）（10）（12）（11画线，二分一打断梁设置支座定义材料及截面定义荷载工况在点1、2、3、4、5定义集中荷载20kN运行分析结果求各梁弯矩（1）（3）（5）（7）梁弯矩为（由于对称）（2）（4）（6）（8）梁弯矩为（9）（10）（11）（12）梁的弯矩为题目二：（1）解：主要操作步骤如下：建模修改支座约束定义材料及截面施加荷载运行分析结果满跨均布荷载计算的变形图，弯矩图，剪力图：温度作用下的变形图、弯矩图及剪力图：支座移动下的变形图、弯矩图及剪力图（2）解：主要步骤如下：运行分析结果：满跨均布荷载下的变形图、弯矩图及剪力图温度作用下的变形图、弯矩图及剪力图支座移动下的变形图、弯矩图及剪力图（3）解：主要步骤如下：建模插入新点加入铰支点施加荷载运行分析结果显示：满跨均布荷载计算简图、变形图、弯矩图及剪力图温度作用下的变形图、弯矩图及剪力图支座移动下的变形图、弯矩图及剪力图。

结构分析报告
课程名称：弹性力学与有限元
班级：土木1404班
学号：22
姓名：徐安州
指导老师：郭光林
2016 年12月 18 日
一．简介
预应力钢筋混凝土梁线性静力分析，图形为简支梁，截面为矩形高0.8m，宽0.6m，跨度16m，跨数为1，材料为钢筋混凝土，荷载为均布荷载，输入荷载值为20，实用工具为SAP2000
0.8m
0.6m
二．分析结果
承重梁的变形主要集中在弯矩最大处，也就是梁中心部分有最大挠度变化。

具体各处荷载如下表：
Table: Assembled Joint Masses
Table: Assembled Joint Masses
1 0.009227 0.009227 0.009227 0.00 0.00 0.00
2 0.009227 0.009227 0.009227 0.00 0.00 0.00
三．结论与建议
在承受均布荷载时在梁中心处承受弯矩最大
对于均布荷载来说，简支梁在做计算设计时，最需要注意的是支座反力和中心处的弯矩。

可以通过增加跨数和改变约束方式来降低结构所承受的荷载。

玻璃顶张弦梁结构分析及应用SAP2000设计、MIDAS复核的实例发布时间：2011-09-28【作者】：姚定国薛强【提要】：通过对玻璃顶张弦梁结构分析，应用结构分析软件SAP2000进行了各种工况下的分析、同时应用MIDAS软件对其计算进行了复核，计算结果基本一致。

【关键词】：张弦梁结构、SAP2000、MIDAS1、概述本项目为玻璃顶张弦梁工程，跨度24.6米。

张弦梁结构（Beam String Structure，简称BSS）的概念由日本M·Saitoh教授在20世纪80年代初首先提出，它得名于“弦通过撑杆对梁进行张拉”这一基本形式，是杂交空间结构在大跨体系中的良好尝试。

张弦梁结构是由上弦刚性拱（或组合桁架）、撑杆以及下弦柔性索组成的自平衡受力体系，其合理地将各种构件（抗拉、抗压、抗压弯）组合在一起，充分发挥了其各自的材料力学性能，因而整个体系具有许多良好的受力性能。

例如，弦的预应力使结构产生反挠度，故结构在荷载作用下的最终挠度可以减小，从而提高结构的整体刚度。

撑杆对抗弯受压构件提供弹性支撑，改善后者的受力性能。

本设计采用目前应用较为成熟的结构分析软件SAP2000进行了各种工况下的分析。

根据相关规范验算了所有杆件在各种工况下的强度、稳定及刚度等。

同时应用MIDAS软件对其计算进行了复核，计算结果基本一致。

2、设计依据的规范及规程1）《预应力钢结构技术规程》（CECS212-2006）2）《建筑结构荷载规范》（GB50001-2001）（2006年版）3）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）4）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）5）《建筑钢结构焊接与验收规程》（JGJ81-91）6）《钢结构工程施工与验收规范》（GB50205-95）7）《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221-95）3、荷载计算1）恒载玻璃荷载及其计算：17.5/1000×26=0.455kN/m2；遮阳系统荷载：0.25 kN/m2；檩条荷载：0.13 kN/m2；排烟窗系统荷载：0.2 kN/m2。

sap2000 欧拉公式
在SAP2000中,欧拉公式用于计算柱或梁的临界载荷,以确定其承载能力。

欧拉公式的表达式为:
Pcr = π^2 * E * I / (K * L)^2
其中:
Pcr - 临界载荷,即导致柱或梁失稳的轴向载荷
E - 材料的弹性模量
I - 截面的惯性矩
K - 有效长度系数,取决于支座条件
L - 柱或梁的长度
有效长度系数K的取值范围为0.5到1.0,具体取值取决于柱或梁的端部约束条件:
- 铰接支座: K = 1.0
- 固端支座: K = 0.5
- 半固端支座: K介于0.5和1.0之间
在SAP2000中,可以通过"定义>材料>钢筋混凝土设计>设计数据"命令输入钢材的屈曲参数,软件会自动计算并应用欧拉公式。

对于混凝土柱,则需要手动计算欧拉临界载荷。

欧拉公式适用于中等细长比的柱,对于短柱和细长柱,需要采用其他公
式进行计算。

总的来说,欧拉公式是结构分析中一个非常重要的公式。

一、 SAP建模：1.将已经正常运行过的ETABS模型导入SAP2000，具体操作如下：a.ETABS模型“文件—导出—模型另存为SAP2000. S2K文本文件”；b.SAP2000模型“文件—导入‐‐SAP2000 V6或V7.S2K文件”，弹出如下窗口：点击“运行转换器”，成功后进“File—Import SAP2000 V6/V7 Text(.S2K)File”，导入后进“File—Save As SAP2000 V8 (.SDB)File”，然后在SAP2000打开SDB文件即可。

2.删除SAP2000模型中所有的楼板（因板自重及其荷载均已导至周边支座）：“选择—选择—属性—面截面”，选定所有板截面，删除；3.全选所有节点，“指定—节点—束缚—添加束缚类型Diaphragm—确定”；4.全选所有框架，“指定—框架—自动框架划分‐‐在和其他框架,面的边,和实体的边的交点”；5.定义质量源：1.0Dead+0.5Live；6.定义荷载工况：7.定义反应谱函数（按安评数据）：8.试算弹性及P‐Delt工况，核对总体结果与PKPM是否接近，主要是总质量、位移、周期等数据，若总质量相差较大，则需检查荷载是否遗漏（若有必要需回到Etabs模型检查一下）；若试算结果都正常，即可进行下一步工作。

9.指定框架梁、连梁（不是墙开洞连梁）的截面和配筋：a.把塔楼各标准层框架梁（不含次梁和挑梁）的实配钢筋进行归并，此步骤可打出PKPM各标准层的配筋面积图，手动归并，包括左端、右端和跨中的配筋面积(㎡)，每一种截面按其配筋和所在的标准层可能有多个编号，格式如下：BA200X400a, BA200X400b……及BB200X400a, BB200X400b……，而且草图上每根梁的编号都要写上，方便在模型中指定。

b.在SAP“定义—截面属性—框架截面”中，先各选定一个框架梁和连梁截面，“修改显示属性”，弹出如下左侧窗口，点击“配筋混凝土”，修改“设计类型”为梁，填写“到纵筋中心边保护层”（保护层厚度+箍筋直径）；注：这样在“交互式数据库编辑”中的框架截面属性表格中就会有一个正确的格式，方便导出Excel表格填写框架截面定义；c.将归并好的截面和配筋输入至EXCEL表格（详见附件“框架截面”和“框架配筋”），按SAP中的表格样式（如下）：d.在SAP中打开“编辑—交互式数据库编辑—属性定义—框架截面属性”，即可出现上述窗口，点击右侧“到Excel”会出现相应的Excel表格，将上述b条中编辑好的Excel 表格中的内容复制粘贴到这个新的表格，然后点击上述SAP窗口中的从Excel，即可完成框架截面和配筋的定义；e.将上述定义好的框架梁的截面逐层指定给SAP模型中的框架梁：选定模型中的梁，“指定—框架‐‐框架截面”，点取窗口中相应的截面确定即可。

Sap2000作业本学期学习了sap2000课程，目前关于sap的教材不多，除了彭老师的《结构概念分析与sap2000应用》在网上各结构论坛上广受好评之外，北京金土木最新出版的《sap2000中文版使用指南》也进一步推动了sap2000在全国的深入应用。

作为一种优秀的结构分析软件，它必将更加普遍，在工程设计中发挥更大的作用。

通过一个学期的sap2000学习，我收获的不仅仅是sap2000的一些知识。

刚入学时，面对如此多的结构软件如ansys, sap2000,abaqus,adina,midas，我很迷惘。

通过请教导师、师兄和同学，我渐渐有了初步认识。

Sap2000内容博大精深，我期待自己能够在学习过程中每天进步一点点。

以下是用sap2000操作的几个例子。

1“框架作用”在桥梁立柱中的应用验算。

大学期间我们系里组织了去江苏江阴长江大桥参观见习。

江阴长江大桥为“中国第一，世界第四”的特大跨悬索桥，全长3071m,主跨1385m, 以下为当时拍下的照片。

在参观工程师的伟大作品的同时，我发现该桥的立柱的梁截面尺寸明显要比柱的截面尺寸大，从上面照片上也可以看出来,估算其刚度也比梁的大许多。

现在学习了sap2000之后，尝试对该桥立柱进行风荷载下的简单模拟。

令梁柱线刚度比为λ，现对λ分别为1，2，4的三种不同框架在相同单位水平作用力下（F=1）的受力变形进行分析，建立模型如下：输出结果如下：λ=1时，变形图与弯矩图：λ=2时，变形图与弯矩图：λ=4时，变形图与弯矩图：由以上sap2000输出的结果看出，λ=4时柱顶水平位移为λ=1时柱顶水平位移的一半，即在水平作用力下，梁柱线刚度比越大，其水平位移越小。

这是因为λ=4时梁柱线刚度比较大，由于梁的约束，柱内弯矩要减小，而成对轴力将分担很大一部分倾覆力矩，这样框架作用程度很大，变形则减小。

λ越大，横梁对框架结点转动的约束越大，在工程上一般当λ大于4时可认为是完全框架作用。

基于SAP2000的预应力胶合木张弦梁调控效果有限元分析侯逸青;李钊;刘丹彤;王汉文;李明芮【摘要】对胶合木梁施加预应力常受到反拱和木材强度的制约,为解决这一问题,采用丝扣拧张横向张拉预应力设备对梁进行随时调控.为了在更宽的范围内改变预应力调控幅度,探讨调控幅度对梁截面应力分布和极限承载力等参数的影响,结合试验数据,建立能够反映木材各项异性的本构关系,利用SAP2000有限元程序进行有限元分析,找到预应力调控的边界,给出合理的预应力调控范围.分析结果表明,随着调控程度的增大,梁的承载力越大,抗弯性能越好.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)021【总页数】2页(P56-57)【关键词】胶合木梁;预应力调控;受弯性能;有限元【作者】侯逸青;李钊;刘丹彤;王汉文;李明芮【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040【正文语种】中文【中图分类】TU311木结构低碳环保，性能优越，发展前景广阔。

为了解决传统胶合木梁变形较大，木材强度不能得到充分利用的特点，界内提出了预应力胶合木张弦梁的使用。

但由于施加预应力的程度受到反拱和木材强度的制约，提高的效果有限，采用丝扣拧张横向张拉预应力设备，可以对预应力进行随时调控。

在梁承担使用荷载后，再进行预应力调控，可实现胶合木强度的反复利用和高强钢材的重复利用。

目前，国外对胶合木梁的研究主要集中在材料的加强上[1-3],通过与普通胶合木梁的对比试验评价新型胶合木梁的受力性能。

国内对胶合木梁的研究主要集中在影响胶合木受力性能的各种因素[4,5]，对抗压强度，弹性模量，延性和破坏机理进行了比较和分析,并对预应力施加方式和挠度计算进行了试验与理论分析[6,7]。

文章编号:100926825(2007)0820089202利用SAP2000对某结构进行内力分析收稿日期:2006210220作者简介章汉东(52),男,工程师,浙江省仙居交通局,浙江仙居　3罗周朝(582),男,工程师,浙江省仙居交通局,浙江仙居　3卢雨乐(2),男,工程师,西南交通大学,四川成都　63章汉东　罗周朝　卢雨乐摘　要:为计算某主梁承载能力,现基于SAP2000对该结构空间梁格模型进行分析。

同时详细地介绍了SAP2000在桥梁结构分析中的具体应用,可为同类结构的分析提供参考。

关键词:桥梁工程,结构分析,SAP2000应用中图分类号:TU311.1文献标识码:A引言现有已架设好的6片40m 的T 梁,T 梁材料混凝土标号采用50号,混凝土抗拉设计强度为2.45MPa ,T 梁横向联系的横隔板以及翼缘板已连接。

现在T 梁上设置轨道用来运输某一箱梁,箱梁总重68t ,现设置一个运输装置对该箱梁进行运输,T 梁、横隔板尺寸、T 梁横向连接以及轨道布置运输箱梁情况如图1～图3所示。

为确保该运输方案能顺利完成,保证主梁的安全,基于通用有限元程序软件SAP2000对该运输方案进行模拟分析,为该运输方案提供理论依据[1,2]。

1　平面杆系有限元模型根据工程实际情况,运输方案计算采用有限元程序SAP2000通用有限元软件进行计算,其中取4片T 梁作为主梁,每片T 梁设置9块横隔板,建立空间梁格有限元模型,共划分为175个节点,246个空间梁单元,空间梁格有限元模型如图4所示[3]。

2　活载计算由于箱梁运输相当于移动的荷载施加在主梁上,因此按照影响线采用动态加载法进行加载计算,模型计算各梁所分担的弯矩如图5所示,主梁接近跨中翼缘板处的影响线如图6所示。

3　分析计算结果计算是根据动态加载法,即运输箱梁从T 梁的起点一直慢慢移到T 梁的另一端,从而相当于对T 梁进行了时程分析,可得T 梁及翼缘板在运输箱梁移动的过程中得到最大的内力值,由于T 梁为简支,计算内力结果为对称的,故取T 梁的一半,弯矩最大计算结果见表1。

sap2000计算基础一、SAP2000简介SAP2000是一款专业的结构分析和设计软件，广泛应用于建筑、桥梁、地下结构等领域。

其强大的分析功能和友好的用户界面使得结构工程师能够快速、准确地进行结构分析和设计工作。

二、模型建立在使用SAP2000进行结构计算之前，首先需要建立结构模型。

可以通过手动输入节点坐标和连接关系，也可以通过导入CAD图纸等方式建立模型。

在建立模型时，需要注意模型的准确性和完整性，确保模型能够准确反映实际结构。

三、材料定义在进行结构计算之前，需要定义结构材料的物理性质，如弹性模量、泊松比、密度等。

SAP2000提供了常见结构材料的预设参数，也可以根据实际情况自定义材料参数。

定义材料参数时，需要参考相关标准和规范，确保参数的准确性。

四、截面定义除了材料定义，还需要定义结构截面的几何形状和抗弯性能。

SAP2000提供了多种常见截面形状的预设参数，也可以根据实际情况自定义截面形状。

在定义截面参数时，需要参考相关标准和规范，确保参数的准确性。

五、荷载定义在进行结构计算之前，需要定义结构的荷载情况。

荷载可以分为静态荷载和动态荷载，包括自重、活载、风载、地震载等。

SAP2000提供了多种荷载类型的预设参数，也可以根据实际情况自定义荷载参数。

在定义荷载参数时，需要参考相关标准和规范，确保参数的准确性。

六、分析设置在进行结构计算之前，还需要进行分析设置。

分析设置包括选择分析类型、设置分析参数、选择分析方法等。

SAP2000提供了多种分析类型和分析方法，可以根据实际情况选择适当的分析方法。

在进行分析设置时，需要参考相关标准和规范，确保分析结果的准确性。

七、计算结果完成模型建立、材料定义、截面定义、荷载定义和分析设置后，就可以进行结构计算了。

SAP2000会根据输入的模型和参数进行计算，并输出计算结果。

计算结果包括结构的位移、应力、应变等信息，可以用于评估结构的安全性和稳定性。

八、结果分析对于计算结果，需要进行合理的分析和评估。

第十五章结构力学问题的计算机求解§1 Sap2000软件简介一、SAP2000简介SAP2000程序是由Edwards Wilson创始的SAP(Structure Analysis Program)系列程序发展而来的，至今已经有许多版本面世。

SAP2000(SAP90的替代品)是这些新一代程序中最新也是最成熟的产品。

集成化的通用结构分析与设计软件自从三十年前SAP诞生以来，它已经成为最新分析方法的代名词。

SAP2000是通用的结构分析设计软件，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、板荷载、温度荷载等)、自定义功能、以及设计功能等等。

SAP2000计算分析包括以下内容：静力（线性和非线性）分析；动力地震分析和Pushover分析；移动荷载作用下的分析（影响线绘制﹑最不利荷载位置确定及最大值的计算）；桥梁车辆活荷载分析；几何非线性，包括P-Delta和大变形效应；阶段（增量）施工；徐变﹑收缩和老化效应；弹性屈曲分析；稳态和功能谱密度分析；基础隔震与减震分析。

SAP2000适用范围很广，主要适用于模型比较复杂的结构，如桥梁，体育场，大坝，海洋平台，工业建筑，发电站，输电塔，网架等结构形式，当然高层等民用建筑也能很方便的用SAP建模、分析和设计。

SAP2000 中文版是由北京金土木软件技术有限公司、中国建筑标准设计研究院与美国Computers and Structures， Inc（CSI）公司共同研制开发的通用结构分析与设计软件，它是一个有完整功能的程序，可用于最简单和最复杂的项目。

SAP2000引入中国后，添加了中国的建筑及桥梁设计规范，使得SAP2000更易于被中国工程界广泛应用，从而推动中国工程领域的发展。

SAP2000中文版2004年11月正式发布，经过近10年的发展，SAP2000中文版的用户已经遍及全国各个省市及香港、台湾地区。

彩虹廊架结构计算书一、设计依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148:2003）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）工程基本条件：1、设计概况工程名称:工程所在地:武汉建筑物安全等级:一级建筑物设计使用年限:25年基本风压:0.40kN/㎡（取100年）地面粗糙度:B基本雪压:0.50kN/㎡地震基本烈度:6度结构构件应力比控制:0.90二、计算简图采用sap2000 v15.1.1软件进行计算总高3米，顶蓬高2.9米。

黄色杆件为∅168x12圆管，蓝色杆件为120x80x4矩形钢管，青色杆件为120x60x4矩形钢管，材质均为Q235B。

三、荷载计算 1、 恒载顶蓬面板为2.5mm 厚铝单板，龙骨加面板恒载Gk=0.4kN /m ²； 构件自重由软件自动添加。

2、活载、雪载顶蓬为不上人屋面，活载为0.5KN /m ²； 雪载为0.5kN/m ²；两者取较大值L=0.5kN/m ²。

3、检修荷载悬挑雨篷最外端横梁处添加施工或检修荷载L2=1.0/m 。

4、风荷载顶蓬面风荷载：《建筑结构荷载规范》8.1.1：垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下列规定确定： 1 计算主要受力结构时，应按下式计算：0K z S Z ωβμμω=根据《建筑结构荷载规范》8.4.1条规定，本工程可不考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响，故风振系数βz 按1考虑。

风荷载体型系数参照《建筑结构荷载规范》表8.3.1第29项次体型，取较大值负风压μs=-1.3及正风压μs=1.3两种工况体型系数。

风压高度变化系数μz=1.0基本风压按100年取W0=0.4 kN/m2顶蓬负风压风荷载标准值Wk=1x （-1.3）x1x0.4=-0.52 kN /m ²，放大按-1.0 kN/m ²计取； 顶蓬正风压风荷载标准值Wk=1x1.3x1x0.4=0.52 kN /m ²，放大按1.0 kN/m ²计取。

双向张弦梁结构参数分析发布时间：2021-11-08T02:39:18.986Z 来源：《中国科技信息》2021年10月下30期作者：李亚军1 晁亮2[导读] 双向张弦梁结构是一种新型的空间结构形式，主要应用于大空间平屋顶和双曲屋顶中。

本文利用有限元软件SAP2000，计算了双向张弦梁结构在施加索预应力及荷载后的内力分布以及位移情况，对索预应力、上弦梁截面和垂度等参数变化进行了分析，得出了有益的结论，可供结构设计参考。

1成都基准方中建筑设计有限公司西安分公司李亚军1 陕西省西安市 7100002成都基准方中建筑设计有限公司西安分公司晁亮2 陕西省西安市 710000【摘要】：双向张弦梁结构是一种新型的空间结构形式，主要应用于大空间平屋顶和双曲屋顶中。

本文利用有限元软件SAP2000，计算了双向张弦梁结构在施加索预应力及荷载后的内力分布以及位移情况，对索预应力、上弦梁截面和垂度等参数变化进行了分析，得出了有益的结论，可供结构设计参考。

【关键词】：张弦梁，双向张弦梁；大跨度结构，静力分析，预应力1.双向张弦梁结构简述张弦梁结构（Beam String Structure，简写为BSS）是在20世纪80年代由日本学者M.Saitoh教授提出的一种新型的预应力钢结构形式，由梁、撑杆和索组成的一种自平衡体系。

其基本受力特点是对高强度拉索施加预拉力使得撑杆产生向上的分力，导致上弦构件产生与外荷载作用下相反的内力和位移，从而降低上弦构件的内力，减小结构的变形，减轻压弯构件的负担，下弦索承受水平推力，减轻了支座的负担，减少水平位移。

张弦梁结构由于其承载能力高、跨度大、受力合理、施工方便及建筑造型适应性强等特点，在大跨度空间结构方面具有广泛的应用，在体育馆、健身房、机场航站楼、会议展览中心等公共建筑领域均有成功的工程实例。

但是目前的理论研究与施工过程相结合的系统分析和结构分析还相对比较落后，我国张弦梁结构在实际大跨度工程领域中也取得了一定的成果，2l世纪初这一结构更是得到了广泛的应用。