SAP2000使用方法

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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/m2

Fyks:335000KN/m2

C40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:

荷载名称 类型 自重乘数 自动侧向荷载

DTYL(顶板土压力) DEAD 0

CTYL(侧向土压力) DEAD 0

CSYL(侧向水压力) DEAD 0

DISYL(底板水浮力) DEAD 0

LJZ(楼面设备荷载) DEAD 0

DCZ(地面超载) LIVE 0

LHZ(楼面活载) LIVE 0

QX(地震荷载) QUAKE 0

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。

框架截面全部指定完毕后,可点击“视图-设置显示选项”,在“激活窗口选项”对话框中,选上“常规”一栏里的“拉伸”,检查截面是否指定正确。

七、指定荷载

首先点选需要布置荷载的构件,然后点击“指定-框架/索/筋荷载-分布”,选择需要布置的荷载工况名称,填写之前计算好的荷载数值,注意荷载的方向,Gravity即为重力方向,也是Z轴的负方向。

八、定义荷载工况组合

点击“定义-组合”,在弹出的“定义反应组合”对话框中,点击“添加新组合”,弹出“反应组合数据”对话框,定义一个反应组合名称,组合类型选为“Linear

Add”(叠加型),逐项往组合中添加荷载工况,在构件强度计算中,只考虑永久荷载和活荷载,永久荷载的比例系数均为1.35,活荷载的比例系数均为1.4。需承结构重要性系数。

九、设置底板土弹簧

1、分割框架:因为弹簧只能设置在节点处,需要在底板构件中增加许多节点。首先点选需要设置土弹簧的底板构件,然后点击“编辑-分割框架”,根据想要设置的弹簧间距,设置分割框架的数目。在本例中将底板分割为1米左右宽度的构件,即节点间距也就是弹簧间距为1米左右。

2、设置弹簧:框选底板上所有的节点,然后点击“指定-节点-弹簧”,弹出“节点弹簧”对话框,选择整体坐标系GLOBAL,在Z方向设置弹簧刚度,弹簧刚度由持力土层的垂直基床系数乘以弹簧所占面积得来,本例中弹簧刚度为

44MPa/mX(1X6.5)m2=286000KN/m。

十、指定节点约束

为了模拟地下结构的真实情况,需要给结构一个水平方向的约束。点选底板上居中的一个节点,然后点击“指定-节点-约束”,弹出“节点约束”对话框,在“全局方向约束”中只选择“1轴平移”,即给了该节点一个水平方向的约束,也就是给了整个结构一个水平方向的约束。

分析计算

设置分析选项:由于本例模型为平面框架模型,点击“分析-设置分析选项”,在“快速自由度”中选择“平面框架”即可;

设置运行的分析工况:在构件强度计算中不需要考虑地震荷载,点击“分析-设置运行的分析工况”,将地震荷载QX改为不运行;

点击“运行分析”开始计算。

十一、查看计算结果

分析计算完毕后,可以点击右下角的“开始动画”观察框架在各种荷载工况下的变形情况,也可以点击“显示-显示力/应力-框架/索/筋”,弹出“框架的受力图”对话框,通过选择工况组合,可以查看在各种工况或者强度计算组合下的内力图。看剪力点选“剪力2-2”,看弯矩点选“弯矩3-3”。