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SAP2000软件作业报告姓名：王亦恩老师：罗永坤学号：10121027专业：工程力学例 1 图（1）钢筋混凝土框架，L=6m,h=4m,梁柱截面b×h=0.2m×0.4m，E=3107KN/M2，梁上均布荷载Q=40KN/M。
工况：（1）考虑和不考虑轴向变形与剪切变形影响时的内力。
（2）柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的4倍，10倍时的弯矩图。
（3）梁弯曲刚度为柱的4倍时的弯矩图。
图（1）解答结果如下：在不同工况下，SAP2000的计算结果如下：不考虑轴向变形与剪切变形影响时的弯矩图A考虑轴向变形与剪切变形影响时的弯矩：图B 柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的4倍的弯矩：图C柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的10倍的弯矩：图D梁弯曲刚度为柱的4倍时的弯矩：图E由上面ABCDE五个弯矩图对比可以得到以下的结论：1 由图AB可知，剪切变形和轴向变形对构件的受弯影响不大。
由于支座剪力的影响，使得柱端的弯矩略微减小45-43.39/45=3.58%，横梁跨中弯矩略微增大0.64/90=0.7%，可以忽略。
2 由图ACD可知,当柱的刚度为横梁的4倍时,横梁跨中的弯矩减少90-69.23/90=23.1%,柱底的弯矩增加55.38-45/45=23.1%。
当柱的刚度为横梁的10倍时横梁跨中的弯矩减少90-63.87/90=29.0%,柱底的弯矩增加58.06-45/45=29.0%，由此也可以知道，当柱的截面达到一定的宽度后，不能一味的的通过扩大柱截面来达到强柱弱梁目的。
3 由AE可知，在工程中不能让梁的刚度过于大于柱的刚度，因为这样使得梁分得的荷载远远大于柱，在外荷载的作用下，会让梁先于柱破坏。
进而会造成结构的脆性破坏，整个结构也会更快的进入机构状态。
例二图示框架，l＝2m，H＝2m，梁柱截面b×h＝0.2m×0.4m，E＝2.0×108kN/m2 。
试讨论释放BC杆C端的弯矩、剪力和轴力自由度后的弯矩图和变形图。
基于SAP2000的钢框架pushover分析【摘要】pushover属于非线性静力分析方法，是实现基于性能抗震设计的重要方法。
本文主要阐述了pushover分析的基本原理、实施步骤及其优缺点，最后利用SAP2000对一榀钢框架进行pushover分析，并对结构的性能进行评价。
分析结果表明pushover方法是目前对结构进行弹塑性分析的有效方法。
【关键词】SAP2000；pushover分析；能力谱；需求谱；塑性铰0.引言Pushover方法是近年来在国外得到广泛应用的一种结构抗震能力评价新方法，既考虑了计算的简便性，避免了以往非线性动力分析的繁琐，又兼顾了构件的弹塑性性能，具有良好的准确性，成为目前抗震设计方法研究热点。
国内外许多组织将其纳入抗震规范，如美国的ATC-40、欧洲的Eurocodes8规范以及我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等。
1.Pushover分析方法1.1 Pushover分析方法原理Pushover分析是通过考虑构件的材料非线性特点，评估构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构性能的方法。
基于结构行为设计pushover分析，包括形成结构近似需求和能力曲线并确定曲线交点。
需求曲线基于反应谱曲线，能力谱基于pushover分析。
在pushover 分析中，结构在逐渐增加的荷载作用下，其抗侧能力不断变化（通常用底部剪力-顶部位移曲线来表征结构刚度与延性的变化，这条曲线可以看成为表征结构抗侧能力的曲线）。
将需求曲线与抗侧能力曲线绘制在一张图表中，如果近似需求曲线与能力曲线有交点，则称此交点为性能点。
利用性能点能够得到结构在用需求曲线表征的地震作用下，结构底部的建立和位移。
用过比较结构在性能点的行为与预先定义的容许准则，判断设计目标是否满足。
Pushover分析的基本工作分为两个部分：建立侧向荷载作用下的结构荷载-位移曲线图；对结构抗震能力的评估。
1.1.1侧向荷载作用下结构荷载-位移曲线结构承载力曲线的确定步骤如下：（1）结构计算模型的确定；（2）结构构件的实际承载力计算，包括构件截面开裂弯矩和构件实际正截面受弯承载力（对剪力墙尚需计算受剪承载力）；（3）构件的弹性、开裂和屈曲后刚度的估计；（4）用pushover分析估计层间侧向刚度和层间位移角；（5）确定结构承载力曲线。
钢结构设计的常见问题筑信达 吴文博SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。
但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。
现对几个常见问题进行分析。
1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。
♦双轴对称截面。
由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。
图1 双轴对称截面最大应力点♦圆形截面。
由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。
图2 圆形截面最大应力点♦T形截面。
由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。
因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。
图3 T形截面最大应力点2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。
所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。
图4 设计细节中给出的回转半径图5 角钢最小回转半径3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。
程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。
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。
采用SAP2000进行建模
一、模型概况
模型为一个钢框架结构。
X向为2跨，轴间距6m；Y向为2跨，轴间距6m。
结构共2层，层高均为3m。
型钢柱截面H500×300×12×20，型钢梁截面为H400×300×10×16，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。
二、建模过程
1定义轴网数据，设置轴网线数量、轴网线间距。
2定义材料属性,选择STEEL，定义Q235钢材料属性；混凝土选C30。
3定义框架截面。
4定义板截面属性，板厚取0.1m。
5绘制构件
6设置柱低端支座
7面对象剖分
8定义荷载工况
9梁构件指定附加荷载和活荷载
10定义质量源
11 运行分析，查看分析结果
12进行交互式设计
13给框架单元指定非线性铰
14定义Pushover工况
15查看Pushover结果
三、部分截图
图1 框架模型图图2框架弯矩图
图3 截面设计信息
图4 框架的变形及铰出现位置图第一步
图5框架的变形及铰出现位置图第二步图6框架的变形及铰出现位置图第三步
图7框架的变形及铰出现位置图第四步图8框架的变形及铰出现位置图第五步
图9框架的变形及铰出现位置图第六步。
