3d3s模型导入sap2000

文章由情难枕精心整理，希望对大家的学习和工作带来帮助整理人： 情难枕 整理时间：2011-4-10SAP2000® 空间结构 线性和非线性 静力和动力 分析设计软件系统使用教程Computers and Structures, Inc.Berkeley, California, USA北京金土木软件技术有限公司北京车公庄大街 19 号 中国建筑标准设计研究院 100044Version 9 2004-11版权计算机程序SAP2000 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。

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SAP2000使⽤⽅法⼀、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/m2Fyks：335000KN/m2C40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：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。

最近算一个工程,需要用两种以上软件对比计算当然ansys对于复杂形体的建模还是比较不错的于是用ansys建模,然后把结果导出到sap里面(写s2k文件) 写了几个小命令流,抛砖引玉,大家帮忙修改修改让他们用着更方便一些得到节点NNode=0I=1X=0Y=0Z=0*CFOPEN,'Node','txt',' '*Get,NNode,Node,0,Count*do,I,1,NNodeX=NX(I)Y=NY(I)Z=NZ(I)*VWRITE,I,'X=',X,' Y=',Y,' Z=',Z(F,A,F,A,F,A,F)*ENDDO*CFCLOS框架单元NFrame=0NElem=0I=0EType=0N1=0N2=0NRE=0*CFOPEN,'Frame','txt',' '*Get,NElem,Elem,0,Count*DO,I,1,NELEM*GET,ETYPE,ELEM,I,ATTR,TYPE*IF,ETYPE,EQ,1,THENNFrame=NFrame+1*GET,N1,ELEM,I,NODE,1 !得到第一节点号*GET,N2,ELEM,I,NODE,2 !得到第二节点号*GET,NRE,ELEM,I,ATTR,REAL !得到实参数号*VWRITE,NFRAME,' J=',N1,' ',N2,' SEC=',NRE,' NSEG=2 ANG=0' (F,A,F,A,F,A,F,A)*ENDIF*ENDDO*CFCLOS壳单元NSHELL=0NElem=0I=0EType=0N1=0N2=0N3=0N4=0NRE=0*CFOPEN,'SHELL','txt',' '*Get,NElem,Elem,0,Count*DO,I,1,NELEM*GET,ETYPE,ELEM,I,ATTR,TYPE*IF,ETYPE,EQ,2,THENNSHELL=NSHELL+1*GET,N1,ELEM,I,NODE,1 !得到第1节点号*GET,N2,ELEM,I,NODE,2 !得到第2节点号*GET,N3,ELEM,I,NODE,3 !得到第3节点号*GET,N4,ELEM,I,NODE,4 !得到第4节点号*GET,NRE,ELEM,I,ATTR,REAL !得到实参数号*VWRITE,NSHELL,' J=',N1,N2,N4,N3,' SEC=',NRE(F,A,F,F,F,F,A,F)*GET,ETYPE,ELEM,I,ATTR,TYPE*IF,ETYPE,EQ,2,THENNSHELL=NSHELL+1*GET,N1,ELEM,I,NODE,1 !得到第1节点号*GET,N2,ELEM,I,NODE,2 !得到第2节点号*GET,N3,ELEM,I,NODE,3 !得到第3节点号*GET,N4,ELEM,I,NODE,4 !得到第4节点号*GET,NRE,ELEM,I,ATTR,REAL !得到实参数号*VWRITE,NSHELL,' J=',N1,N2,N4,N3,' SEC=',NRE (F,A,F,F,F,F,A,F)*ENDIF*ENDDO*CFCLOS集中质量NMASSNElem=0I=0EType=0N1=0NRE=0MX=0MY=0MZ=0*CFOPEN,'MASS','txt',' '*Get,NElem,Elem,0,Count*DO,I,1,NELEM*GET,ETYPE,ELEM,I,ATTR,TYPE*IF,ETYPE,EQ,3,THENNMASS=NMASS+1*GET,N1,ELEM,I,NODE,1 !得到第一节点号*GET,NRE,ELEM,I,ATTR,REAL !得到实参数号*GET,MX,RCON,NRE,CONST,1, !得到实参数第一个数值*GET,MY,RCON,NRE,CONST,2, !得到实参数第一个数值*GET,MZ,RCON,NRE,CONST,3, !得到实参数第一个数值*VWRITE,'ADD=',N1,' U1=',MX,' U2=',MY,' U3=',MZ (A,F,A,F,A,F,A,F)*ENDIF*ENDDO*CFCLOS。

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。

上海某大跨度钢桁架连廊结构设计摘要：随着我国工程建设技术不断发展，大跨度连廊被更加广泛的应用在工程项目中。

本文以实际项目为例，使用3D3S以及SAP2000对连廊进行设计与验算。

重点讨论了不同支座设置方式下，连廊的整体受力情况以及对相连主楼产生的附加影响。

并且通过计算不同人行激励下连廊楼盖结构的加速度响应，确保连廊舒适度满足规范要求，为类似工程的相关设计提供参考。

关键词：大跨度；钢桁架连廊；支座设置；舒适度分析；1.工程概况项目位于上海市，连廊总跨度为59.90m，总宽度为5m。

首层结构板顶标高为15.15m，二层结构板（即连廊屋面）顶标高为19.35m，连廊顶层未设置楼板，其结构顶标高为23.36m。

连廊外立面采用铝板幕墙。

连廊示意图如图1所示。

本项目使用3D3S钢结构设计软件对钢桁架连廊进行建模以及承载力验算，并使用SAP2000对连廊楼盖的舒适度进行分析计算。

(a) 钢桁架连廊效果图(b) 连廊横向剖面图图1 钢桁架连廊示意图2.连廊结构布置及设计2.1 基本计算信息本项目场地抗震设防烈度为7度(0.1g)，地震分组为第二组，场地类别为Ⅳ类。

由于本项目连廊跨度较大，故补充考虑竖向地震与温度应力作用。

连廊楼（屋）面恒、活载取值见表1。

在使用3D3S建模时，将楼面荷载（包括楼板自重）直接传导至钢梁，不考虑楼板刚度的作用。

钢构件自重由软件自动考虑。

基本风压取0.55kN/m2，地面粗糙度类别为A类[1]。

连廊初始缺陷通过在连廊上、下弦杆与竖腹杆节点处施加假象水平力的方式参与计算[2]。

表1 连廊楼面恒、活载取值2.2 结构布置由于连廊跨度较大，故在水平及竖向均形成桁架体系。

竖向桁架由上、下弦杆，竖腹杆及斜腹杆组成，其构件截面均采用焊接H型钢，其结构布置如图2所示。

为保证竖向桁架斜腹杆连续且仅承受轴向力，位于桁架中间的屋面层楼面钢梁向内退让，并在屋面水平钢梁与竖向桁架斜腹杆交汇处增加支点，以减小斜腹杆平面外无支撑长度。

SAP2000入门常见问题整理一、建模方面1、柱子的偏心在sap2000里如何输入?可以利用插入点命令来实现，assign〉frame/cable/tendon>insert point 2、在PKPM等软件可以将梁置于柱边，SAP200中如何设置？设置梁端刚域比较合理( End offset）。

3、SAP2000设置的截面如果需要转个90度,请问在哪设置？选择构件，菜单－指定－框架/索/筋—局部坐标—90度，即可。

4、如何选择楼板单元类型？“壳”具有平面内以及平面外刚度,一般用于定义墙单元。

“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.“板”仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形。

对于面截面类型的选择,一定程度上要根据工程情况作出选择。

5、编辑菜单下的“分割面”和指定菜单下“面对象剖分选项”有什么区别？什么情况下要设定面对象剖分？“分割面”是把一个面对象分割为若干更小的面对象，可以再对其中某个面对象进行编辑（比如开洞、施加荷载等等）。

“面对象剖分”是对面对象的有限元划分,形成有限元分析的单元和节点。

对于膜属性的单元可以自动根据梁、墙位置进行剖分。

对于壳和板，需要人工设定剖分.6、从Autocad导入SAP2000注意的问题(1）在SAP2000中输入曲线构件,可以用一段段短线组成，分的足够多，就达到曲线的效果。

方法:画曲线，用内接正多边形逼近。

（2)在cad中绘图时，不能把图素放在0图层.(3）导入DXF文件,请注意用line绘制直线模拟弧线轴线，不能使用Polyline 命令。

(4)在CAD中画图应该定义一个画图的原点，这个原点要与CAD中的(0,0，0）重合，这样导入到SAP中时图形原点才会在SAP中的原点.7、网架建模时,螺栓球的质量如何考虑？设计网架时,螺栓球节点自重一般按照杆件重量的一定比例考虑，在SFCAD中一般考虑杆件重量的30%,MSTCAD中考虑25％，3D3S中可以调整比例.在sap中可以在定义静荷载工况时,把此部分重量考虑进去，当考虑30％杆件重量时，可以定义静荷载的自重系数设为1。

关于ETABS导入SAP2000需要注意的事项SAP2000可以从etabs中导入模型文件，可以把ETABS建立的模型，在SAP2000中进行编辑分析计算。

但是要注意：1）、模型从etabs导入SAP2000的过程中，用膜单元建立的楼板上面施加的荷载，在SAP2000中不能自动传递到梁或柱上。

由于SAP2000中的膜单元没有平面外的刚度，如果再膜面外施加荷载，会出现计算错误。

所以在从ETABS中导入模型的过程中，需将用膜单元建立的楼板换成用壳单元建立楼板。

2）、在Etabs模型导入到SAP2000的过程中，所有构件的质量都计算为点质量施加到了模型的各个节点上，同时所有材料的密度都设为零。

工程师在用SAP2000导入Etabs模型时，需要对此注意。

把所有的材料密度全部赋予正常的数值，并把所有节点施加的质量取消即可解决此问题。

要导入模型，首先要从ETABS中输出S2K的文本文件，用ETABS中的导出功能实现。

ETABS V8和V9版本导出的S2K文件是SAP2000 V7版本的文本文件，需要再SAP2000中首先运行“SAP2000 Translator”转换器将模型文件由旧版本转换为SAP2000 V8版本的模型文件。

然后再打开SAP2000 V8版本模型转换为高版本的SAP模型。

现在可以比较好的从etabs导入sap中转再倒入p3d的几种方法：1、在etabs中采用膜楼板导入，需要处理面荷载，导入后周期误差在1%左右，但在p3d中没有楼板单元（即少了楼板单元），可以导入面荷载的导算荷载（线荷载）。

2、在etabs中采用壳楼板导入，可以直接导入SAP中转，周期误差比较小，但是不能导入面荷载的导算荷载（节点荷载），需要在p3d中做面荷载折算自重。

Ps:如果修改某些规则，也是可以导入面荷载导算的节点荷载。

规则1是针对节点质量的，规则2是针对面荷载的。

3、直接在sap中建模就可以比较好的导入p3d。

面荷载也会被导入为导算的节点荷载。

sap2000对混凝土楼板的处理建筑结构中，楼板通常用膜单元来模拟，因为膜单元具有平面内的刚度。

板单元力学行为与膜单元相反，只具有平面外的刚度，通常用来模拟地基梁。

壳单元的力学行为膜单元与板单元之和在建筑结构分析中，对于一般平面布置规则、楼板没有过大面积开洞的结构体系中，混凝土规范允许假定结构平面内的刚度无限大，即采用刚性隔板假定。

sap楼板在默认的情况下为弹性楼板，可以通过DIAPHRAGM来实现结构平面内无限刚性的假定。

该约束用于：1、模拟建筑结构混凝土楼板或者混凝土填充板，这种板拥有很大的平面内刚度。

2、模拟桥梁上部结构的隔板，这些楼板一般具有很大的平面内的刚度。

此外，要注意隔板约束的节点必须在一个平面内，否则，该约束将会有效地束缚节点面外弯曲，会使结构变刚，与实际不符。

sap2000入门栏2005年精华贴整理作者：tumugg 提交日期：2006-7-3 10:52:001、局部坐标系在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。

但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial 1、 axial 2、axial 3？答：（a）红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。

king.zk（b）局部坐标系的规定如下： 1轴为轴向，从i点到j点。

当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系X轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。

lijianning2、SAP2000软件在建立模型时，无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小，软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量，而在实际工程中是要考虑这些的，涉及到截面剪力强度大小计算等问题。

想问的是，现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估，这些结果可靠吗？不知SAP新版本会不会解决这个问题？2005-04-19答：在实际设计的时候，sap会给出所需要的剪切钢筋面积，这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。

模型介绍：3米长悬挑梁，间距2米，梁规格H350*200*6*8，材质Q345B，恒载4.5KN/M2，活载4KN/M2。

端部刚接。

3D3S计算，导入到SAP2000校核。

结果如下：
1、支座反力（组合1，1.2D+1.4L）活载控制
结果1MAX——Nz=50.941KN，My=-76.412 KN.M
结果2MAX——Nz=50.941KN，My=-76.412KN.M
结论，固端支座反力结果相同。

2、端部弯矩（组合1，1.2D+1.4L）活载控制
结果1——M=76.41 KN.M
结果2——M=76.41 KN.M
结论，固端支座最大弯矩结果相同。

3、悬挑端挑度——增加Y向次梁后的计算结果
结果1——3D3S计算的Uz方向的位移值，-6.0mm，
结果2——SAP2000计算的Uz方向的位移值，-6.28mm，
挠度值相差比较大，6.28-6=0.28，0.28/6.28=4.45%，3D3S计算的挠度值比SAP2000小
4.45%，
结论，挠度值还是相差范围可控。

3D3S的计算结果偏小。

不能查看挠度的处理办法。

具体解决办法如下：
设计/钢框架设计/选择设计组合，荷载组合类型选择挠度，出现错误
组合无法添加到设计荷载组合里面，改组合号
校核结果如下。

Midas模型到SAP2000模型转换程序的开发
Midas模型到SAP2000模型转换程序的开发
作者：付举宏;马思明;邱晖;崔广龙
作者机构：中广电广播电影电视设计研究院北京100045;中广电广播电影电视设计研究院北京100045;中广电广播电影电视设计研究院北京100045;中广电广播电影电视设计研究院北京100045 来源：特种结构
ISSN：1001-3598
年：2015
卷：032
期：002
页码：111-115
页数：5
正文语种：chi
关键词：Midas;SAP2000;VB语言;模型转换程序
摘要：Midas和SAP2000是钢结构设计领域中最为主流的两款软件,常被用作主设计和辅助设计软件使用.但两款软件并未提供模型转换接口,而分别建模效率极低,且错误率高.本文利用VB语言,将Midas的mgt模型文件进行读取、解析、存储,最终转化成SAP2000可以读取的s2k模型文件,并对程序中关键技术做了详细讨论.最后利用工程实例,验证了该程序的可靠性、实用性、高效性以及广泛适用性.。

3D3S10.0升版通知感谢各位用户多年来对3D3S软件的支持。

3D3S v10.0在V9.0的基础上进一步得到完善和加强。

与9.0相比，本次升版更新内容如下:建模基本功能V10.0版的界面更为友好，操作更加便捷、导荷载更为方便，大大提高了模型编辑操作的效率。

1. 新增裹冰风荷载增大系数；2. 新增特殊组合输入输出文本功能；3. 新增导荷载参数按序号分开定义及导风荷载内部参考点显示功能；4. 新增沿某一方向（如X向）Scale功能；5. 改进了导出为sap模型时，将分层信息转换为sap的分组信息；6. 新增读入Sap2000，ETABS，及Midas 模型的功能；7. 新增国标GBT 6723 冷弯薄壁型钢截面库的截面尺寸；内力分析功能V10.0修正了V9版本中的一些非线性分析的荷载处理和收敛性能的问题，从而大大提高了大型钢结构非线性分析的效率。

1. 新增与硬盘交换的大型求解器，可以求解百万自由度的大型工程；2. 改进了振型求解器的性能，振型求解更加迅速；3. 新增三节点纤维梁单元，可以分析截面线性变化的构建；注：功能1和功能3将在12月份发布。

设计验算功能V10.0完善了计算长度的搜索的搜索功能 能正确搜索到曲梁的计算长度。

修正了原本柱计算长度的搜索的错误。

能够正确判断打断后的楔形构件的两端截面特性和内力。

对于两端有支座约束的构件可以正确判断其计算长度。

增加了钢结构验算输出结果： 计算长度； 验算用的材料强度； 验算局部稳定所用的规范条文及限值； 验算长细比时所取的长细比限值。

新增自定义材料设计强度的修改功能，若用户在选择了某一牌号的钢材料，如Q235，又修改了其屈服强度，则材料的设计强度也会相应发生改变。

对于铝合金规范的嵌入工作，目前正在完善中，完成后将及时提供给v10.0用户。

新增友好的帮助系统全新打造的帮助系统，可以完成与当前操作对话框相关的帮助信息的自动查找，并可以按关键字查找以及设置书签。

钢框架以下步骤是对一个新结构的标准钢框架。

注意用户在特定设计中采取的步骤顺序可能不同，但基本过程将是相同的。

1.使用选项菜单>首选项>钢框架设计首选项命令选择钢框架设计规范，查看钢框架设计首选项并按需要修改。

注意程序对所有钢框架设计首选项提供了默认值，因此除非用户要改变某些默认首选项，不需定义任何首选项。

然而，可以对覆盖项信息进行检查，必要的时候可以进行修改。

2.建立结构模型。

更多信息见建模过程。

3.使用分析菜单>运行分析命令运行分析。

可点击状态栏的开始动画按钮在3-D视图中动画显示变形形状和振型形状。

在3-D视图中的变形形状显示壳结构的应力轮廓图。

当显示振型形状或变形形状时，可使用屏幕下方的剪头键改变当前显示的振型。

使用选项菜单>声音命令，来控制动画声音的开关。

4.可使用设计菜单>钢框架设计>查看/修改覆盖项命令指定钢框架覆盖项。

注意:用户使用此命令前需选择框架单元。

程序对所有钢框架设计覆盖项提供了默认值，因此除非用户要修改某些默认值，不需定义任何覆盖项。

然而，可以对覆盖项信息进行检查，必要的时候可以进行修改。

5.可使用设计菜单>钢框架设计>选择设计组命令指定设计组。

注意用户必须已经通过选择对象和点击指定菜单>指定组命令建立了一些组。

6.要使用程序默认产生的荷载组合以外的设计荷载组合，点击设计菜单>钢框架设计>选择设计组合命令。

注意用户必须已经通过点击定义菜单>荷载组合命令建立了自己的设计组合。

7.使用设计菜单>钢框架设计>设置横向位移目标命令对不同的荷载工况指定位移目标。

8.点击设计菜单>钢框架设计>开始结构设计/检查命令运行钢框架设计。

9.通过以下方法查看钢框架设计结果：点击设计菜单>钢框架设计>显示设计信息命令在模型上显示设计信息。

显示设计结果时，在一个框架单元上右击，进入交互设计模式对框架单元进行交互设计。

目录模型导入 (1)编辑 (2)荷载模式 (2)定义质量源 (3)次梁端部释放 (4)框架重力荷载 (5)指定面荷载 (5)风荷载定义及输入 (6)定义自动截面选择列表 (7)模型导入编辑荷载模式定义质量源次梁端部释放框架重力荷载指定面荷载注意荷载一项的正负值，应为负值。

风荷载定义及输入定义自动截面选择列表一个截面自动选择列表是一个便捷的截面列表。

如同将一种独立的截面指定给框架对象，我们可以采用相同的方式将截面自动选择列表定义给框架对象。

截面自动选择列表被指定给框架对象后，程序在进行构件设计时便可以自动地从列表中选择最经济、且能够满足承重要求的截面。

当运行初步分析时，程序先从在列表中指定适中的截面进行分析。

对于本教程，程序将以一组W型截面（W8×10到W8×67）来进行分析和设计，现在我们开始选择截面并创建截面列表。

A. 在显示的框架属性对话框中，点击导入新属性按钮，显示导入框架截面属性对话框。

B. 确定在框架截面属性类型下拉列表中选择Steel，然后点击工字钢按钮，显示SECTIONS8.PRO截面列表如图12所示。

C. 在材料下拉列表中选择A992Fy50-默认的钢材属性。

D. 在选择导入截面域内，滚动鼠标直到找到W8×10。

单击高亮显示。

E. 进一步滚动鼠标直到找到W8×67，按住按住Shift键在上点击一下W8×67；所有的W8s截面将高亮显示。

F. 点击确定按钮，然后在工字钢截面对话框中点击确定按钮，添加在框架属性对话框中的这些截面将被显示。

G. 在框架属性对话框中的点击区域，点击添加新属性按钮，显示添加框架截面属性对话框。

H. 在框架截面属性类型下拉列表中选择Steel。

I. 点击自动选择列表按钮，显示自动选择截面对话框如图13所示。

J. 在自动截面名称编辑栏中输入TRUSS。

K. 在截面列表栏中，找到W8×10截面，单击高亮显示。

3D3S V8 补充用户手册【杆件类型】杆件类型下的“定义”按钮用来成批修改已定义结构构件的类型。

例如对于桁架结构在初次建模时，把弦杆定义成梁（在桁架计算中所有构件都应定义成柱），而现在要把其重新定义成柱时就可以使用此功能。

【梁单元属性】一般选择“一般梁单元”即可。

如果进行剪力墙结构中的连梁设计时，可选择“考虑剪切效应”。

【抗扭惯性矩】一般选择“极惯性矩”即可。

【动力特性计算方法】3D3S V8在进行动力分析时使用的振型求解方法有两种，即“子空间迭代法”和“Ritz向量直接迭代法”。

此参数类似于SAP2000中的“特征向量法”和“Ritz向量法”。

基于一个特定荷载相关的Ritz向量组的动力分析，比基于同样数量的自由振动振型，能得到更精确的结果。

“Ritz 向量法”能够产生更精确结果的原因是它考虑了动力荷载的空间分布，而直接使用自由振动振型时忽略了这一重要信息。

而且，Ritz向量的算法也包括已证实的静力凝聚、Guyan缩减、高振型截断时的静力修正等数值技术的优点。

一般推荐使用“Ritz向量直接迭代法”。

【质量矩阵属性】一般选择“一致质量矩阵”即可。

【侧刚计算方法】一般选择“剪弯模型”即可。

【结构体系】桁架表示所有节点均为铰接，框架则表示所有节点均为刚接。

若结构部分刚接、部分铰接，需把结构先把结构体系选择为框架，然后使用“构件属性→单元释放”进行部分铰接的定义。

对于桁架结构，用户可以选择按空间桁架分析；也可以选择按空间框架分析，然后使用“构件属性→单元释放”把所有腹杆在大小号节点处绕2、3轴的转动释放掉。

通常建议采用后一种方法。

【从文件读入数据】在此窗口中可以将3D3S_V8的计算模型转入SAP2000或Ansys中。

【修改材性】在右下角的“材料”下拉表中选择材料，对常用钢号或砼，软件自动弹出相应参数。

对自定义钢号，必须逐个填入所有参数，特别是屈服强度。

注意：1.在进行单元设计时，钢材的设计应力是根据不同的板厚确定的。

某钢结构连廊的结构分析与设计易凌;郭卫青【摘要】The design thought, points of analysis and connected nodes are given on a certain project The performance of structure is analyzed and contrasted by two software named SAP2000 and 3D3S separately. The keypoints in design and what should be emphasized during designing as reference for designing such project are stated.%针对一个工程实例,给出了设计思路、分析要点及连接节点,并通过SAP2000与3D3S软件对结构分析对比,指出了设计的要点及需要注意的问题,为类似工程结构设计提供参考.【期刊名称】《江西理工大学学报》【年(卷),期】2012(033)003【总页数】5页(P43-46,93)【关键词】连廊;空间计算;结构分析;变形;支座【作者】易凌;郭卫青【作者单位】江西理工大学应用科学学院,江西赣州341000;江西理工大学应用科学学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TU318随着国家经济的快速发展、建筑造型的日新月异，建筑师们用自己独特眼光把美好的景色融入建筑物.空中连廊是近十几年发展起来的新型建筑形式，尤其是在大型商场、学校、医院等人流密集的建筑群中，连廊既起到疏导交通的作用，也可作为观光台.另外，它使建筑具有独特的外形，带来强烈的视觉效果[1-3].文中应用3D3S与SAP2000对钢桁架连廊进行了比较分析，为以后的结构设计提供参考.江西理工大学逸夫实验楼位于赣州市客家大道156号，是一座地下1层地上6层连接结构，建筑总高度21.5 m,东西方向长76 m，南北方向宽63.9 m，分为南北两主楼，两主楼在第5层通过钢结构连廊相连.图1和图2分别为建筑效果图和主体结构平面布置图.连廊高3.6 m，跨度20 m.连廊主体采用钢桁架结构，外包铝塑板，侧墙及屋面均采用中空钢化玻璃.工程地震设防烈度为6度，恒载标准值为2 kN/m2，活荷载标准值为3.5 kN/m2，基本风压为0.3 kN/m2，基本雪压0.35 kN/m2.连廊作为两主楼之间的联系构件，其自身刚度相对于主楼较小，在遇到水平地震作用时会产生较大的地震反应.如果钢桁架连廊与混凝土框架结构采用刚性连接支座，在遇到水平地震作用时，只能依靠其自身刚度协调两主楼之间的变形，通过计算分析发现靠近支座的杆件受力较大，杆件应力比大于1.为了协调地震作用下连廊的位移与主楼的位移，连廊与主楼的连接只能采用柔性连接方式[4-12].柔性连接方式通常有两种，一种是橡胶支座，另一种是钢板开长圆孔的普通滑动支座.通过设计过程中不断的试算和总结，以及施工单位和使用单位的信息反馈，认为采用一端铰接（图3）、一端滑动的支座较好（图4）.这种支座的主要优点为：①构造简单，制作容易，施工简单方便，安装快捷；②节约钢材，造价经济，不需要特别维护，后期维护费用极低.铰接支座做法为上弦桁架直接搁置在框架柱的外伸牛腿上，底部钢板只开圆孔.滑动支座也搁置在框架柱的外伸牛腿上，但桁架底部钢板上开有长圆孔，能产生单向滑动.连廊的结构形式为两榀矩形桁架，桁架所有杆件均采用H型钢，为了提高大跨度桁架的侧向稳定和抗扭转效应.在连廊上弦平面布置部分交叉斜撑，形成水平桁架，由此构成水平几何不变体系.同时在上弦与下弦之间每隔4 m，采用8号槽钢设置剪刀撑一道，形成竖向支撑结构，使得整个连廊形成一个空间几何不变体系，有利于抗扭.钢桁架连廊三维空间结构计算模型见图5.连廊结构计算分析荷载分别为：①恒荷载;②活荷载;③风荷载；④地震作用.荷载组合时，分别考虑了水平和竖向地震作用组合工况，其他荷载组合按照GB50009-2001(2006年版)《建筑结构荷载规范》[13]的要求进行组合.各杆件的截面尺寸如表1.主体和连廊之间采用了一端铰支座和一端滑动支座的柔性连接方式，减小了主体和连廊间的相互影响，由此可将连廊部分单独建模计算.根据计算模型，采用了基于有限元的大型结构计算软件SAP2000对结构进行了空间整体分析，同时采用同济大学的钢结构设计软件3D3S进行校核.钢桁架各根杆件均选用空间梁单元模拟. 1.3.1 结构动力特性分析结构在强迫振动时各截面的最大内力和位移都与结构的自由振动时的频率和振动形式密切相关，因而研究自振周期和振型是研究强迫振动的关键步骤.动力计算分为两大步骤：其一是结构自由振动分析，即计算自振周期和振型；其二是强迫振动分析，即计算地震作用下结构内力、位移及应力比等相关物理量.SAP2000程序提供了特征向量和Ritz向量方法进行振动求解.研究表明：基于一个特定荷载相关的Ritz向量组的动力分析比基于同样数量的自由振动振型能得到更精确的结果.所以文中将采用Ritz向量方法对空间桁架计算模型进行模态分析. 由振型叠加可知，结构在任一时刻所受的地震作用等于该时刻各振型地震作用之和.由于每一振型地震作用达到最大值的时刻并不相同，所以采用振型叠加法求结构的最大地震作用也不同.按照抗震规范，采用SRSS方法（中国）进行振型组合来求地震作用.采用SAP2000程序对连廊结构的动力特征进行计算，得到前9个周期，前4个模态对应振型见图6～图9.现取前5个周期进行比较，如表2所示.结构最大自振周期为0.349 s，振动方向为横向（一阶Y向）平动，说明结构横向刚度较弱，竖向刚度较好.第二、三振动形式分别为扭转和竖向平动.采用3D3S软件进行的计算结果是，结构最大自振周期为0.3656 s，振动方向也为横向（一阶Y向）平动，第二、三振动形式分别为竖向平动和扭转.从最大自振周期上看两者误差在5%之内，第二、第三周期误差较大，而且振动方向有区别.从表2中可以看出，两种软件得出的周期和振型基本相同，误差在较小范围内，这些误差的存在可能是模型的误差和参数误差所导致的，但总体分析结果是一致的.1.3.2 支座反力和位移分析为了验证刚性连接支座和柔性连接支座对结构的影响，分别对两种方案进行了比较，比较了地震作用组合下支座反力和位移，具体数据见表3和表4（表中“/”是分隔符，表示两种软件计算的不同结果）.由上表可以看出，与刚性连接方案相比，沿跨度方向的水平支座反力有明显降低.2和4号支座由铰支座改为柔性滑动支座后，释放了300 kN的力，然而水平位移只有3.4 mm左右.因此可以认为滑动支座可以显著降低水平反力，减小结构内力的作用.1.3.3 应力比和变形分析在进行结构计算时，考虑到结构跨度较大，活荷载较大，所以将应力比最大值限制在0.75.结构在进行正常使用极限状态下计算后的挠度值也应该在规范的允许范围内，同时还考虑到窗和走廊顶部都是钢化玻璃，对结构的变形要求较高.根据玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102-2003）[14]规定，吊挂全玻幕墙的主体结构或结构构件应有足够的刚度，采用钢桁架或钢梁作为受力构件时，其挠度限值df，宜取其跨度的1／250.通过两种软件的计算得出挠跨比均满足规范要求，计算结果见表5和表6（表中“/”是分隔符，表示两种软件计算的不同结果）.对空间连廊桁架结构用SAP2000与3D3S进行了分析研究，得出以下结论：（1）连接方式.连廊与主体结构的连接方式有很多种，具体采用何种方式连接应取决于连廊的的跨度、刚度和连廊所处的位置等因素.对于跨度较小，位置不高的连廊结构可以采用一端铰接、一端滑动的连接方式.这种节点方式不仅施工方便，而且设计的节点也与计算模型吻合，同时滑动支座水平位移也不大，对结构也有利. （2）结构分析方式.对采用刚性连接方式的连廊结构，需要对连廊与主体结构进行整体建模分析.对采用柔性连接方式的连廊结构，则可以采用对连廊单独建模，得到支座反力后，再作为荷载对主体结构进行计算.（3）结构软件.大跨度空间桁架结构需采用三维空间计算软件对工程结构进行整体分析，从而确保桁架结构设计的安全性、适用性、经济性和合理性.大跨度空间结构还需要采用两种以上三维空间计算软件进行对比和校核.采用这种方式能使设计者对结构的性能更加了解，同时对结构的薄弱部位做出精准的判断.【相关文献】[1]祝黎，冯震坤.某钢结构输煤栈桥的空间计算[J].武汉大学学报：工学版，2010，43（增刊）：118-120.[2]宋文晶，马臣，袁锐文，等.连廊结构分析与设计实例[J].建筑结构，2011，41(1)：55-58.[3]施宇，张俏，张国庆.高层建筑屋顶钢结构连廊设计[J].建筑结构，2009，39(6)：91-92.[4]郑毅敏，徐文华，王建峰，等.多塔楼连体建筑的高空连廊结构设计[J].建筑结构，2006，36（增刊）：60-63.[5]汤庆轩，张溯，田亚军，等.天津市第一中心医院空中连廊设计与施工[J].钢结构,2009,127(24)：33-36.[6]郑毅敏，孙华华，赵昕，等.杭州市民中心高空连廊动力特性分析与测试[J].土木工程学报，2009，42(2)：73-78.[7]沈朝勇，徐丽，金建敏，等.某大厦多座连廊柔性支座计算分析和设计[J].国外建材科技,2005,26(2)：70-72.[8]凌育洪，凌育洪，马宏伟，等.SMA在结构被动控制中的研究现状及工程应用[J].江西理工大学学报，2010，31(1)：41-46.[9]周云，邓雪松，吴从晓.高层建筑耗能减震新体系概念与实现[J].工程抗震与加固改造，2007，29(6)：1-9.[10]Xu Y L，Zhon S，J M K O，et al.Experimental investigation of adjacen t buildings connected by fluid damper[J].Earthquake Engineering and Structrual Dynamics,1999,28(6)：609-631.[11]Kasai K,Maison B F.Building pounding damage during the 1989 Loma Prieta earthquake[J].Engineering Structures,1997,19(3)：195-207.[12]赵建伟，邹立华，方雷庆.考虑相邻建筑物碰撞的基础隔震结构地震反应分析[J].振动与冲击,2010，29（5）：215-219.[13]GB50009-2001.建筑结构荷载规范[S].[14]JGJ 102-2003.玻璃幕墙工程技术规范[S].。