SAP2000在国际工程钢结构设计中的应用

结构分析设计软件SAP2000和PKPM在钢混结构中的应用分析摘要：本文通过应用结构分析设计软件SAP2000对水泥厂窑头进行计算和分析，阐述了SAP2000在钢混结构设计中的直观性和优越性，同时，结合国内结构分析设计软件PKPM进行了结果对比分析，得出了结构分析设计软件SAP2000在钢混结构设计中的可靠性，为实际工程中的结构有限元分析设计软件的选择提供了一些论证，以便大家在今后的工程中根据结构的具体形式采取更加合理的设计软件。

关键词：结构分析；SAP2000；钢混结构；PKPM绪论结构的有限元法分析是随着计算机模拟技术的发展逐步兴起的，目前国内外的结构分析设计软件很多，在国内应用最多的由中国建筑科学研究院PKPKCAD工程部编制的PKPM系列软件，它在国内设计行业占有绝对优势，在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。

它紧跟行业需求和规范更新，不断推陈出新开发出对行业产生巨大影响的软件产品，使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。

而SAP2000是由美国Computer and Structures Inc.（CSI）公司开发和编制的集成化的通用结构分析和设计软件，它可以对建筑结构、工业建筑、桥梁、管道、大坝等不同体系类型的结构分析和设计，也可以根据需要完成世界大多数国家和地区的结构规范设计。

作为国际化的结构分析设计软件，它与国内软件的概念和体系存在着一定的区别[1]。

SAP2000可以给设计者提供一个直观简洁的视图界面，而且还可以在同一界面中进行结构的建模、分析和设计，同时应用计算机高效准确的分析技术和直观完善的数据展示，已经逐步在国内得到了的推广，特别是从事国外工程项目的设计工作，作为国际通用软件的SAP2000可以更加有效的提高我国设计者的水平和效率，增强我国设计行业在国际平台上的竞争力。

同时它还具有强大的荷载定义和结构分析功能，荷载定义包括面荷载、车道荷载、应变荷载、表面压力荷载、孔隙压力荷载、预应力荷载等，结构分析功能包括了模态分析、反应谱分析、屈曲分析、push—over分析及阶段施工分析、非线性动力分析等。

欧洲标准的SAP2000应用指南一.钢框架设计首选项通过大量的实验数据，得出EC3规范中的安全度水平是偏于保守的，而美国在修订ACI 318规范时提出在保证公共安全及适用性的条件下，要降低营建费用和设计费用的总要求。

1、设计规范BS EN 1993-1-1:2005 EN 1993 Eurocode 3-2005：Design of steel structures 钢结构设计规范。

(整个欧洲规范共10卷58分册，EN0为EN1~9的指导性文件，就建筑物的安全性、适用性、牢固性、耐久性及消防要求为所有欧洲规范确立了设计的一般准则，一些特殊的结构（如核电站、大坝等）则在EN1~9的附加规定中加以考虑。

)EN为Euro Norm欧洲标准的简写，CEN为European Committee for Standardization欧洲标准委员会的简写。

名义屈服强度fy，极限强度fu，钢材等级见EC3 Table3.1，材料其它设计参数见EC3 3.2.6。

2、Country欧盟一共28国家，Sap2000欧洲规范包含了部分欧盟成员国，选择了不同的国家，会采用不同的首先项默认参数。

CEN 成员为下列国家标准团体：奥地利、比利时、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

SAP2000包含如下国家：Bulgaria 保加利、Denmark丹麦、Finland 芬兰、Germany德国、Norway挪威、Poland波兰、Portugal葡萄牙、singapore新加坡、Slovenia斯洛文尼亚、Sweden瑞典、UK英国。

选择国别后，SAP2000会给出不同的国家参数(Nationally Determined Parameters NDPs），NDPs亦可在相关国家附录（National Annexes）中查到。

信息科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1201 目前钢结构井架常用的计算方法1.1 传统的计算方法以前钢井架的计算大多将其简化为平面桁架结构，对荷载进行简化和分析，然后根据钢结构设计规范进行计算。

这种计算方法，对于规则的井架结构，计算精度尚能满足要求。

但对于稍微复杂的钢结构井架来说，该计算方法就显得力不从心，其计算精度也很难满足工程需要。

1.2 现代钢井架的设计方法随着计算机技术的发展，国内外能够进行钢结构设计的软件如雨后春笋般开发出来。

和传统的计算方法相比，这些软件都可以空间建模，实现空间井架结构的计算与分析。

SA P 2000软件被誉为结构分析与设计软件的常青树，SA P 是“Str uctural A naly sis Program”的缩写，从它的缩写也可以看出，该软件主要应用于结构的设计与分析。

2 基于SAP2000的钢井架结构设计2.1 SAP2000简介SAP2000是美国CSI公司产品，在世界范围内广泛应用[1]。

除去满足的构造及使用功能之外，钢结构井架设计的核心工作就是对各构件的截面进行设计。

传统的设计方法都是初选构件截面尺寸，然后进行受力验算，从而判断截面的选取是否满足要求。

对于设计者来说，截面不能选太大，当然也不能太小，确定构件截面的过程是一个反复试算的过程，工作量相对来说很大。

SA P2000恰恰在这方面有其独特之处，它可以根据程序设定的位移或周期目标对构件截面进行分析，如果截面不满足要求，程序可以自动选择截面再进行计算，重复这个过程，直至截面满足要求为止。

所以，SAP2000在钢结构设计方面优势明显[2]。

2.2 基于SAP2000的钢井架结构设计某煤矿矿井，拟设计井架为单斜撑式钢井架，单绳提升。

拟设计钢井架立架四角柱及主斜撑均采用H 型钢H M 390×300×10×16，立架四角柱之间用H 型钢H N350×175×7×11在水平方向相连。

sap2000钢结构计算书摘要：1.SAP2000 钢结构分析软件概述2.SAP2000 软件的应用范围和功能3.SAP2000 钢结构分析软件实例讲解4.钢结构计算书的编写规范5.结论正文：一、SAP2000 钢结构分析软件概述SAP2000 是一款专门用于钢结构分析的设计软件，它适用于各种类型的钢结构结构，如框架结构、桁架结构、网架结构等。

该软件采用了先进的计算方法和工程理论，可以对钢结构进行精确的分析和计算，为结构设计提供可靠的依据。

二、SAP2000 软件的应用范围和功能SAP2000 软件广泛应用于建筑、桥梁、塔架等钢结构设计领域。

软件的主要功能包括：1.结构模型的建立和修改：可以方便地建立和修改各种类型的钢结构模型，包括节点、杆件、约束等。

2.结构分析和计算：可以进行静态分析、动态分析、屈曲分析、疲劳分析等，计算结果准确可靠。

3.结构可视化：可以实时显示结构模型和计算结果，方便用户观察和分析。

4.输出报告：可以生成详细的输出报告，包括计算过程、计算结果、荷载组合等。

三、SAP2000 钢结构分析软件实例讲解《SAP2000 钢结构分析软件实例讲解》是一本针对SAP2000 软件的实用教程，书中通过多个实际工程案例，详细讲解了软件的使用方法和技巧。

实例包括：1.钢结构框架的分析和计算2.桁架结构的分析和计算3.网架结构的分析和计算4.复杂结构的分析和计算通过学习这些实例，用户可以熟练掌握SAP2000 软件的使用方法，提高钢结构设计的效率和准确性。

四、钢结构计算书的编写规范钢结构计算书是钢结构设计的重要文档，它主要包括以下几个部分：1.设计依据：包括设计规范、标准、图纸等。

2.结构模型：包括结构形式、尺寸、材料等。

3.分析和计算：包括分析方法、计算过程、计算结果等。

4.结论和建议：包括设计方案、材料选择、施工要求等。

五、结论SAP2000 钢结构分析软件是一款功能强大、易于操作的设计软件，广泛应用于钢结构设计领域。