sap2000建模分析

.高层框剪结构SAP2000建模及计算报告1 建模过程必要参数设置及说明1.1 分析对象介绍（1）结构形式：框架-剪力墙；（2）结构层高：4.5m；（3）结构层数：20层，结构总高：90m；（4）材料：混凝土采用C30，纵筋采用HPB400，箍筋采用HPB300；（5）单元类型选择：梁和柱采用梁柱单元，楼板采用壳-薄壳单元，剪力墙采用壳-非线性分层壳；单元参数设置：立柱：500mm×500mm，梁：600mm×300mm，剪力墙厚度300mm，楼板厚度100mm。

1.2 几何模型参数（1）结构平面图如图1所示。

图1框架剪力墙各层平面布置图（2）梁柱截面尺寸和所选择的单元类型，建模过程中所定义的单元实常数如下表1所示：表1 单元实常数表单元类型实常数编号单元类型截面面积（m2）l Z (m4)l y (m4) 高度（m）宽度（m）1 柱0.25 0.0052 0.0052 0.50 0.502 梁0.18 0.0054 0.00135 0.6 0.3厚度（m）3 板0.14 剪力墙0.31.3 SAP建模图2 X-Y平面@Z=4500mm图3 3维模型2 结果分析2.1 模态分析2.1.1求模型的前六阶自振频率和周期。

表2 模型的前六阶自振频率和周期类型分析类型分析阶数周期频率角频率特征值单位s s-1 rad/s rad2/s2模态Mode 1 1.892431 0.52842 3.3202 11.024 Mode 2 1.561719 0.64032 4.0232 16.187 Mode 3 1.508159 0.66306 4.1661 17.357 Mode 4 0.46633 2.1444 13.474 181.54 Mode 5 0.38717 2.5828 16.228 263.36 Mode 6 0.353476 2.829 17.775 315.972.1.2求模型的前六阶振型。

SAP2000建模与分析（一）中南大学铁道学院cscsu20102012-7-3 qq：1799200026SAP2000包含pkpm，pkpm是SAP2000的一个“子集”，SAP2000比pkpm更智能，能自定义，pkpm更像一个“傻瓜相机”。

Pkpm建模分析过程：轴线输入---楼层定义（墙、柱、梁、板）---荷载输入（板荷载、线荷载、节点荷载）----设计信息、楼层组装-----satwe参数设置-----特殊构件补充定义----内力计算-----结果查看-----施工图SAP2000：一：轴线输入：方法如下：a：文件---新模型；b：单击右键---编辑轴网数据；c：定义---坐标系统/轴网。

注：1.在sap2000中，第一次建立的坐标系称为整体坐标系（方法a），随后建立的坐标系称为附加坐标系，可以通过局部坐标系圆点确定与整体坐标系的关系（方法b、c）：2.有时候，可利用参考线，在平面任意位置进行定位，来辅助绘制特殊位置的杆件，参考线在立面中表示一条直线，在平面中表示一个点，要输入与已知点的相对坐标。

具体操作：单击右键---选择“参考线”。

3.pkpm是先建立一个标准层，再用新建标准层的方式完成真个结构的建模，而SAP2000是一次性建好三维图（整体坐标+局部坐标）。

4. CSYS1为一般轴网，Global为整体坐标系。

Global的方向：假定Z为竖直方向，+Z向上；自重荷载总是向下，即-Z方向。

X-Y平面是水平面，水平主方向为+X。

水平面内的角度从X轴正半轴度量。

从+Z向下看X-Y平面，逆时针角度为正。

CSYS1方向：由1（red）、2（white）、3（cyan青蓝色）三个轴组成的正交坐标系统。

局部坐标系的作用：1、建立单元刚度方程；2、定义单元的材料特性和截面几何特性；3、输入单元荷载；4、程序输出结构弯矩、剪力和轴力等内力；5：释放杆端内力；6：施加支座约束。

在结果输出中：M22指绕2-2轴的弯矩, M33指绕3-3轴的弯矩. 扭矩为绕1-1轴的弯矩。

ＳAP２０00建模与分析过程在家一边做论文,一边把SAP２000建模与分析过程整理了下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得位置;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得选择区切换。

ｂ:文件---导入:CＡＤ文件、EＸＣEL等。

注：cａd中定义不能使用０图层定义新得图层;在导入时,ｃａd得铅垂方向与世界坐标wｃs 中Ｘ、Y、Z、轴得哪一个轴对应，相应得选择对应得轴(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得荷载校核; 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中采用得就是浮动坐标，导入saｐ20０0后会出现极少得位差,可在“交互数据编辑功能”里修改；cad中得曲线杆件不能导入sap2000中,可以利用cａd得二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段；由cad导入得线段必须为直线,不能为多段线。

c:程序自带得已定义属性得三维“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得编辑、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(有快速添加材料与添加新材料)。

快速添加材料就是程序已经定义好了得,可以定义钢与混凝土,当“快速添加材料”中没有要定义得材料时,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，起传递荷载得作用);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:一般就是定义好某种截面后再绘制该截面。

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。

S A P2000建模和分析过程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：基础应用：建模：简单模型示例出自CKS WiKi例题概况：模型为一个钢框架结构（图12-1）。

X 向为4跨，轴间距6米；Y 向为3跨，轴间距8米。

结构共3层，层高均为4米，屋脊处层高5米。

型钢柱截面H500X300X12X20，型钢梁截面为H400X300X10X16，均采用Q235钢。

楼板面层荷载3kN/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12-1）步骤一： 运行SAP2000，进行初始化设置首先，运行SAP2000程序，打开程序界面（图12-2）。

目录n 1 例题概况：n 2 步骤一： 运行SAP2000，进行初始化设置 n 3 步骤二：定义轴网数据 n 4 步骤三：定义材料属性 n 5 步骤四：定义框架截面 n 6 步骤五：定义板截面属性 n 7 步骤六：绘制构件n 8 步骤七：设置柱低端支座 n 9 步骤八：面对象剖分n 10 步骤九：定义静荷载工况n 11 步骤十：梁构件指定附加荷载和活荷载 n 12 步骤十一：定义质量源 n 13 步骤十二：运行分析n 14 步骤十三：查看分析结果 n15 步骤十四：运行交互式设计（图12-2）与界面一同弹出的是每日提示对话框。

对话框中会随机给出一些操作说明或者使用技巧，供用户学习、了解。

点击下一提示按钮或上一个提示按钮可以切换其他显示内容。

点击确定按钮，关闭该对话框。

点击界面左上角工具条中新建模型按钮 ，弹出新模型对话框，将单位制下拉列表的初始化单位制设置为“KN,m,C”，如图(12-3)。

（图12-3）步骤二：定义轴网数据在新模型对话框选择模板区域中，点击轴网按钮，弹出快速网格线对话框（图12-4），设置轴网线数量、轴网线间距。

（图12-4）点击定义>坐标系统/轴网，弹出坐标/轴网系统对话框（图12-5），（图12-5）点击修改/显示系统按钮，弹出定义轴网系统数据对话框，对话框中将Z轴网数据区域中Z5轴线的坐标修改为“13”（图12-6）。

摘要：SAP2000是一款广泛使用的结构分析软件，它能够帮助工程师进行各种类型的结构分析和设计。

在欧洲，许多工程项目都遵循特定的标准，如欧洲规范（Eurocodes）。

本文旨在为工程师提供一份详细的SAP2000应用指南，特别针对欧洲标准的应用，以确保设计符合欧洲规范的要求。

一、引言SAP2000是一款功能强大的结构分析软件，适用于土木、机械和航空航天工程领域。

它能够处理复杂的几何形状、材料属性和边界条件，从而提供精确的结构分析结果。

在欧洲，工程项目通常需要遵循欧洲规范（Eurocodes），因此，在使用SAP2000进行设计时，需要特别注意符合这些规范的要求。

二、SAP2000软件介绍1. 软件功能SAP2000具有以下主要功能：（1）多物理场分析：能够进行结构分析、动力学分析、热分析等；（2）非线性分析：包括几何非线性、材料非线性、大变形分析等；（3）优化设计：支持结构优化设计，提高设计效率；（4）三维建模：支持三维建模，便于可视化设计过程。

2. 软件界面SAP2000采用图形化界面，用户可以方便地进行模型创建、参数设置和分析结果查看。

软件界面主要包括以下部分：（1）主界面：包括菜单栏、工具栏、状态栏等；（2）模型编辑器：用于创建和编辑模型；（3）参数设置：用于设置分析参数和材料属性；（4）结果查看：用于查看分析结果。

三、欧洲标准在SAP2000中的应用1. 欧洲规范概述欧洲规范（Eurocodes）是一套适用于欧洲大陆的结构设计规范，包括以下部分：（1）Eurocode 1：一般结构设计规范；（2）Eurocode 2：混凝土结构设计规范；（3）Eurocode 3：钢结构设计规范；（4）Eurocode 4：木结构设计规范；（5）其他相关规范。

2. SAP2000中的欧洲规范应用在SAP2000中，工程师可以根据欧洲规范的要求进行以下操作：（1）材料属性设置：根据Eurocode 2、Eurocode 3等规范，设置混凝土、钢材等材料的属性，如弹性模量、泊松比、屈服强度等。

高层框剪结构SAP2000建模及计算报告1 建模过程必要参数设置及说明1.1 分析对象介绍（1）结构形式：框架-剪力墙；（2）结构层高：4.5m；（3）结构层数：20层，结构总高：90m；（4）材料：混凝土采用C30，纵筋采用HPB400，箍筋采用HPB300；（5）单元类型选择：梁和柱采用梁柱单元，楼板采用壳-薄壳单元，剪力墙采用壳-非线性分层壳；单元参数设置：立柱：500mm×500mm，梁：600mm×300mm，剪力墙厚度300mm，楼板厚度100mm。

1.2 几何模型参数（1）结构平面图如图1所示。

图1框架剪力墙各层平面布置图（2）梁柱截面尺寸和所选择的单元类型，建模过程中所定义的单元实常数如下表1所示：表1 单元实常数表单元类型实常数编号单元类型截面面积（m2）l Z (m4)l y (m4) 高度（m）宽度（m）1 柱0.25 0.0052 0.0052 0.50 0.502 梁0.18 0.0054 0.00135 0.6 0.3厚度（m）3 板0.14 剪力墙0.31.3 SAP建模图2 X-Y平面@Z=4500mm图3 3维模型2 结果分析2.1 模态分析2.1.1求模型的前六阶自振频率和周期。

表2 模型的前六阶自振频率和周期类型分析类型分析阶数周期频率角频率特征值单位s s-1 rad/s rad2/s2模态Mode 1 1.892431 0.52842 3.3202 11.024 Mode 2 1.561719 0.64032 4.0232 16.187 Mode 3 1.508159 0.66306 4.1661 17.357 Mode 4 0.46633 2.1444 13.474 181.54 Mode 5 0.38717 2.5828 16.228 263.36 Mode 6 0.353476 2.829 17.775 315.972.1.2求模型的前六阶振型。

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。

SAP2000建模和分析过程1.几何模型定义：在SAP2000中，可以通过几何定义功能来创建模型的基本几何形状。

可以使用直线、弧线和曲线来定义结构中的线段、弯折和孔洞等几何特征。

可以在整个建模过程中使用这些几何元素。

2.结构元素的定义：在SAP2000中，可以使用节点、杆件、平板和体单元等元素来创建结构模型。

可以通过定义节点，将相应的节点连接起来，形成杆件或平板。

也可以定义体单元来创建立体结构模型。

3.边界条件的定义：在SAP2000中，定义边界条件非常重要，因为这些条件对结构的分析结果有着重要的影响。

可以在节点或线段处定义约束，如固定、弹簧等。

这些约束将模拟真实结构中的支撑条件。

4.荷载的应用：在SAP2000中，可以通过多种方式应用荷载。

可以通过定义节点荷载、线荷载、表面荷载和体积荷载等方式来应用荷载。

可以通过手动输入荷载值，也可以通过使用荷载组合功能来定义多个荷载组合。

5.材料属性的定义：在SAP2000中，可以定义各种材料的弹性和塑性特性。

可以根据具体的材料性质，如弹性模量、泊松比、屈服强度等，来定义材料的性能。

这些材料属性将用于分析和设计计算中。

6.分析类型的选择：在SAP2000中，可以选择不同的分析类型来进行结构分析和设计。

可以选择静力分析、线性和非线性分析、热力分析和动力分析等。

根据具体的问题和需求，选择适合的分析类型。

7.分析计算：在SAP2000中，可以通过点击分析按钮来进行结构的分析计算。

软件将根据之前定义的模型、荷载和材料属性，进行相应的分析计算。

可以输出各种结果，如节点位移、杆件内力、平板应力等。

8.结果解释：在SAP2000中，可以通过不同的方式来解释和展示分析结果。

可以使用图表、表格和动画等方式来呈现结果。

可以查看结构的变形、应力和裂缝等信息，以评估结构的性能。

9.结构优化：在SAP2000中，可以使用优化工具来实现结构的优化。

可以通过调整结构参数，如截面尺寸、支撑条件和材料属性等，来优化结构的性能。

Sap2000在结构设计中的应用——框架结构摘要：本文主要通过上海某郊区的框架结构的设计分析的步骤解析来阐述土木工程应用软件SAP2000在框架结构设计中的应用方法。

关键词：sap 2000 ,结构设计，框架结构1.结构基本情况：位于上海某郊区框架结构，六层，层高3.5m,沿X 轴方向为45m ⨯，沿Y 轴方向为36m ⨯，主梁截面尺寸为300500mm mm ⨯，次梁截面尺寸为200400mm mm ⨯，柱截面尺寸为450450mm mm ⨯。

采用C30混凝土。

2.荷载分析：结构承受主要荷载包括：楼面恒荷载：24/kN m 楼面活荷载：24/kN m 。

屋面恒荷载：24/kN m 屋面活荷载：22/kN m 。

风荷载：上海地区按50年一遇风压值取20.55/kN m 。

地震荷载：第一组地震荷载，抗震设防烈度为7度，地震基本加速度为0.10g ，场地特征取0.6。

3.设计依据：计算分析依据《建筑结构荷载规范》以及《建筑抗震设计规范》。

4.建立结构模型4.1 建立新模型新建模型，单位选择为 ,,kN m C 。

模型选择三维框架如图1所示：图1 建立新模型然后添加截面属性如图2所示图2 定义主梁截面属性完成后得到结构三维模型如图3所示，将楼板设定为薄壳单元，楼板厚度为250mm。

图3 框架轴线图4.2 荷载的定义和添加4.2.1 定义荷载模式定义添加荷载模式，包括恒荷载，活荷载，风荷载以及地震荷载，如图4所示：图4 定义荷载模式4.2.2设定地震荷载地震荷载的设定主要包括首先是定义地震荷载如图5所示，其中最大地震影响系数为0.08 地震烈度设定为7（0.10g），阻尼比设定为0.05，场地特征周期0.6：图5 定义地震荷载然后定义反应谱函数如图6所示分别将影响系数，地震烈度以及场地特征周期和函数阻尼比设定完成，而后添加反应谱工况如图7所示：图6 定义反应谱函数图7 添加反应谱工况4.2.3 定义和添加风荷载在荷载模式中对于风荷载进行侧向荷载模式修改如图8所示，其中风力作用面与体形系数选择风力作用面来自对象，基本风压设定为0.55，地面粗糙度为B，建筑宽度为18，而后在框架四周绘制受力面并且添加风荷载如图9所示：图8 侧向荷载模式修改图9 添加风荷载4.3 运行荷载并得到分析结果在添加完荷载后进行运行并分析，可以得到一系列想要的分析结果，如图10所示为加载运行后的变形图。

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。

基于SAP2000有限元软件的明挖地铁车站主体结构三维模型分析摘要：通过对明挖车站结构传统二维平面计算方法进行分析，指出此种计算方式的不足，建议对复杂的断面多样化的车站进行三维整体建模分析。

结合现有工程实例，对明挖二层岛式站台车站在大型有限元结构分析软件SAP2000中进行建模计算，得出如下结论：明挖车站结构中的楼板非通常意义上的单向板，墙、板结构是明挖车站结构的主要受力结构；相对于二维计算，整体建模计算，车站标准段墙板单元弯矩略大，梁单元弯矩略小；车站结构最不利受力区域为底横梁和车站与风道连接处，需仔细核算；二维计算下的车站端墙和边梁局部设计配筋过强，存在优化余地。

关键词：明挖车站；SAP2000；车站结构；板单元；壳单元；风道；一．概述明挖地铁车站的计算通常采用平面刚架结构模型[1]，在与线路垂直方向截取尺寸，荷载条件不同的截面进行车站横断面计算，再沿线路走向截取纵断面，计算梁柱受力。

这种计算方式有着计算模型受力机理清晰，建模简便，设计保守的优点，但相对于车站三维整体建模，二维模型也有其弊端：首先二维模型对于车站断面形式变化较少的车站相对简便，但如果车站断面形式多样，尤其是纵断面需要不止计算一种的情况下，其计算量会非常大，因为其纵断面，每段梁的荷载需用板带法进行手动计算再进行进行施加，如果柱跨不均匀，车站宽度变化多，会大大增加建模工作量，而三维整体建模只需建模一次，并且无需手动计算梁单元荷载，所以相对于三维维整体建模，二维模型计算并不一定能做到简便省时；从受力考虑，二维模型计算没有考虑板的纵向刚度，即板不能与梁共同承受弯矩，这显然不合理，会造成梁单元弯矩比实际大，造成经济浪费；另外由于平面模型自身的局限性，无法模拟侧墙风道出入口开洞，盾构开孔，中板开孔等细部计算。

因此需要适时考虑应用三维模型计算，减少工作量，提高结构设计的可靠性和经济性。

二．明挖地铁车站结构明挖车站结构不同于地上混凝土框架结构，其顶，中，底板极少采用双向板肋梁楼盖与无梁楼盖结构，但也不同于单向板肋梁楼盖，通常，延线路方向梁为主梁，在垂直于线路方向的位置，只有设置扶梯吊钩与车站高度宽度变化等位置才设置次梁，一般只有单方向的主梁；明挖车站没有基础，其底板结构即是基础结构，以温克尔弹簧的连接方式作用于地基土体；侧墙是车站结构的主要承重结构，车站侧向土体土压力作用在侧墙上，平衡于顶、中、底板的轴力。

SAP2000建模常见问题讨论Q1：Pushover如何施加不同方向的荷载？A1：Pushover的“荷载工况”定义中，“荷载类型”一栏有三种荷载模式：Load Pattern、Accel、Mode。

如果选择Mode，在“荷载名称”中可以选择阵型号；如果选用Accel在“荷载名称”中可以选择不同方向；如果选择Load Pattern在“荷载名称”中可以选择之前定义个各种“荷载模式”，如图1.1所示。

当点击图1.1中的施加荷载后面的修改/显示按钮时，会弹出图1.2所示对话框，其中监测位移的自由度的更改不能改变荷载施加的方向，只是改变了监测最大位移所对应的方向。

pushover分析中采用荷载控制和位移控制两种方式。

对于荷载控制，最后的荷载就是施加的荷载，通常在进行水平力推覆之前进行竖向荷载的分析，采用荷载控制分析。

水平力推覆通常采用位移控制，这时与力的大小无关，施加的水平力只是提供水平力分布的方式，取个标准值就可以了。

最后推覆的程度与力无关，而由位移控制。

综上所述，如果需要更改Pushover荷载方向，应该选用Accel或Load Pattern 类型的荷载，并选择相应的荷载名称。

另外需要注意，Pushover分析一般需要多个荷载工况，一个典型的Pushover 分析可能由3个荷载工况构成：第一个将施加重力荷载给结构，第二个和第三个可施加不同的横向荷载。

在侧煤仓模型中，我第一个施加的为DEADNOL非线性荷载工况，即重力荷载为施加荷载；第二个施加的是PUSH工况，即Mode工况为施加荷载；第三个我没有施加，你可以试一试Accel荷载类型。

计算时，第二和第三个工况是在DEADNOL计算结果的基础上继续施加的，所以，第二、三工况的初始条件应选择“从上次非线性工况终点继续”图1.1图1.2Q2：Pushover侧向荷载模式有哪几种，SAP中如何实现？A2：可以参考中华钢结构论坛的一个帖子：侧向荷载的分布方式,即应反映出地震作用下各结构层惯性力的分布特征,又应使所求得位移,能大体真实地反映地震作用下结构的位移状况。