sap2000讲解
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SAP2000入门●图形介面SAP2000图形介面(GUI)用于建立模型,分析,设计及显示结构状况。
●结构模型以如下的内容描述结构物·材料性质·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元·表示单元接合处的JOINTS·支承JOINTS的约束(RESTRINTS)及弹簧(SPRINGS)·荷载含自重、温度、地震及其他·经SAP2000分析后,亦可显示荷载导致的位移、应力及反力图形介面提供多种有效工具去建立结构模型,甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。
●坐标系统所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。
此为三次元,右手定则的直角坐标系。
三轴为X、Y、Z。
结构模型的各成份(JOINT,FRAME单元,SHELL单元等)皆依各自的局部坐标系去定义性质,荷载及反应值。
局部坐标的三轴为1,2及3。
于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。
●主视窗含完整的图形介面。
利用Windows的操作此视窗可移动,改变尺寸,最大最小化或关闭。
主标题位于主视窗的顶部,显示程序名及模型名。
●功能列位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。
●主工具列提供快速操作功能,特别是有关显示的操作,大部分功能皆可由功能列上执行。
●浮动工具列提供变更模型的快速指令,所有功能皆包含于功能列上。
浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。
●显示视窗显示视窗显示模型的几何形状,亦可包括单元性质,荷载,分析结果。
并可同时显示四个视窗。
各视窗有独自的视点,显示类型,显示选项。
例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗,动能变形于第3视窗,设计应力比于第4视窗。
也可以为四种不同类型的未变形模型或其他,一个平面,两向立面及一个透视。
每次仅有一显示视窗“可动作(Active)”,浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效,可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。
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。
sap2000默认杆件间刚接?RESTRAINT是指我们常说的支座约束条件和边界条件;CONSTRAINT是指节点情况,或者说是不同单元间的相互约束,如节点刚接、铰接等等。
SAP2000中隐含为每个节点刚接,如要设成铰接要用此菜单释放各个方向的弯矩。
简单的说,restrain是节点约束情况的意思,比如:铰结,刚结等等。
而constrain 是表示节点间相互关系,也可以理解为主从关系,比如:保持在同一平面内变形,保持在某一方向上位移一致等等。
在空间框架分析中,如何考虑楼板的作用?如果你想考虑刚性楼板作用的话,SAP2000中有一种“刚片约束”(diaphram constraint)最适合。
如果想考虑弹性楼板作用的话,只有用SHELL或PLATE单元模拟楼板,这样还可以自动传递板上的荷载,只不过模型复杂很多E文高手帮忙[精华]Section Cuts... 截面剖切(用于给出该截面合力)Draw Developed Elevation Definition... (可以转弯的结构立面图,亦可作广义截面)Rigid Diaphragm... (平面内刚度无限大楼板)Floor-Type Area Object Options... (楼板类别,用于倒竖向荷载)Integrated Strip Forces... (综合板带内力)View/Revise Overwrites... (显示/修改设计参数)Make Auto Select Section Null... (建立自动设计设计截面库,用于钢结构)Reset All Steel Overwrites... (重置钢结构设计参数)Overwrite Frame Design Procedure... (重置杆件设计布骤)Overwrite Wall Design Procedure... (重置剪力墙设计布骤)Show Bounding Plane (显示工作平面)Show Crosshairs (显示十字丝)大家在用ANSYS和SAP2Y时用什么单元模拟剪力墙?*墙单元可以被夹在两立柱中间。
SAP2000入门●图形介面SAP2000图形介面(GUI)用于建立模型,分析,设计及显示结构状况。
●结构模型以如下的内容描述结构物·材料性质·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元·表示单元接合处的JOINTS·支承JOINTS的约束(RESTRINTS)及弹簧(SPRINGS)·荷载含自重、温度、地震及其他·经SAP2000分析后,亦可显示荷载导致的位移、应力及反力图形介面提供多种有效工具去建立结构模型,甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。
●坐标系统所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。
此为三次元,右手定则的直角坐标系。
三轴为X、Y、Z。
结构模型的各成份(JOINT,FRAME单元,SHELL单元等)皆依各自的局部坐标系去定义性质,荷载及反应值。
局部坐标的三轴为1,2及3。
于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。
●主视窗含完整的图形介面。
利用Windows的操作此视窗可移动,改变尺寸,最大最小化或关闭。
主标题位于主视窗的顶部,显示程序名及模型名。
●功能列位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。
●主工具列提供快速操作功能,特别是有关显示的操作,大部分功能皆可由功能列上执行。
●浮动工具列提供变更模型的快速指令,所有功能皆包含于功能列上。
浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。
●显示视窗显示视窗显示模型的几何形状,亦可包括单元性质,荷载,分析结果。
并可同时显示四个视窗。
各视窗有独自的视点,显示类型,显示选项。
例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗,动能变形于第3视窗,设计应力比于第4视窗。
也可以为四种不同类型的未变形模型或其他,一个平面,两向立面及一个透视。
每次仅有一显示视窗“可动作(Active)”,浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效,可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。
1,荷载工况(load case):是对各种荷载类型的定义(define),然后通过指定(assign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如:温度)。
这仅仅是建立了作用,荷载工况本身不在结构上产生响应。
2,分析工况(analysis case):是定义荷载作用方式(静力或动力)、结构的响应方式(线性或非线性)、分析方法(模态分析法或直接积分法)。
分析工况中包含荷载工况,分析工况可以对应一个荷载工况,也,可以是荷载的组合(多点风荷载、多维地震动)。
运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。
3,定义组合(define combination ):是将分析工况的计算结果进行组合(计算机运行减少人工进行计算的工作量),常用的组合形式是线性(linear)叠加或者包络(envelope)。
1.时程分析时用EL波,原始记录的波一般是以重力加速度g为单位,它的峰值为0.341g,也就是0.341*9.8m/s2.而你sap的单位用的是N/mm/s,也就是你的单位与原始波的单位相差1000*9.8个单位,那么你的系数要输入9800。
如果你sap的单位为N/m/s,那么你的系数取9.8即可。
2.规程中的8度罕遇要求是400g,这个g是单位gal的缩写字母,它的单位是cm/s2。
实际上就是0.4个重力加速度。
即400gal =0.4g,考虑第1点,那么你的系数应该取1000*9.8*(0.4/0.341)=11495.6。
3.定义时程函数时,单位无所谓,只要你的系数对应好就可以。
注:sap输入的地震函数本身是没有单位的,它的单位随着你sap 的右下角的单位走的。
所以才需要将这个单位和原始波单位对应。
1,将索得抗弯刚度设为极小值。
2,需作索的非线性分析,在作索得非线性分析需要打开大变形得选项。
3,加载需要分步加载,先加载预应力,再加载其它荷载。
4,在v9版本里面,可以直接用应变来直接模拟预应力,不用降温也可以。
sap2000入门学习sap2000入门.学习1、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。
至于做抗震评估,如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话,那么也许可以这么做:混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线,让它来考虑箍筋的作用,这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。
ocean20003、SAP2000截面设置的梁配筋问题各位大侠:小弟初涉sap,有几个比较初级的问题:(1)在sap2000中,对于梁、柱的配筋,只对纵筋的截面进行定义,而在实际的结构设计中,还存在箍筋配筋的问题。
(2)在sap2000中,对于梁、柱的配筋,只给了一个截面进行定义,而在实际的结构设计中,梁两端和中间段的配筋有时是不一样的,还有柱也存在这样的问题,大家如何处理的?(3)在进行pushover推覆分析中,要设置塑性铰特性,sap2000给出了默认值,而实际的铰特性小弟认为应该对杆件进行试验,或者用专门的软件来计算,不知大家如何处理?如果用软件来计算,望能告知或者提供上来,不胜感激!(4)sap2000中进行动力时程分析用到的地震波,其文件格式是什么?地震波的时间间隔是多少?还是完全按照自己处理的地震波的时间间隔来定?答:(1)、sap2000在采用混凝土设计的时候会计算判断出所需要的纵筋和箍筋的面积,以结果的形式体现出来,定义截面的时候只是一个初始设置。
1,荷载工况(load case):是对各种荷载类型的定义(define),然后通过指定(assign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如:温度)。
这仅仅是建立了作用,荷载工况本身不在结构上产生响应。
2,分析工况(analysis case):是定义荷载作用方式(静力或动力)、结构的响应方式(线性或非线性)、分析方法(模态分析法或直接积分法)。
分析工况中包含荷载工况,分析工况可以对应一个荷载工况,也,可以是荷载的组合(多点风荷载、多维地震动)。
运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。
3,定义组合(define combination ):是将分析工况的计算结果进行组合(计算机运行减少人工进行计算的工作量),常用的组合形式是线性(linear)叠加或者包络(envelope)。
1.时程分析时用EL波,原始记录的波一般是以重力加速度g为单位,它的峰值为0.341g,也就是0.341*9.8m/s2.而你sap的单位用的是N/mm/s,也就是你的单位与原始波的单位相差1000*9.8个单位,那么你的系数要输入9800。
如果你sap的单位为N/m/s,那么你的系数取9.8即可。
2.规程中的8度罕遇要求是400g,这个g是单位gal的缩写字母,它的单位是cm/s2。
实际上就是0.4个重力加速度。
即400gal=0.4g,考虑第1点,那么你的系数应该取1000*9.8*(0.4/0.341)=11495.6。
3.定义时程函数时,单位无所谓,只要你的系数对应好就可以。
注:sap输入的地震函数本身是没有单位的,它的单位随着你sap的右下角的单位走的。
所以才需要将这个单位和原始波单位对应。
1,将索得抗弯刚度设为极小值。
2,需作索的非线性分析,在作索得非线性分析需要打开大变形得选项。
3,加载需要分步加载,先加载预应力,再加载其它荷载。
4,在v9版本里面,可以直接用应变来直接模拟预应力,不用降温也可以。
算出来得结果跟手算得结果基本是一致得,所以用sap2000来分析索是完全实用得,也是准确的。
SAP2000分析工况的问题关于分析工况的问题sap中有荷载组合还有分析工况,请问这两项都是什么意思,有什么关系嘛?2005-07-28答:(a)荷载组合分析的时候是不可选的,而分析工况是可选的可以这样理解LL1+LL2+LL3的荷载组合是分别做(单个CASE)LL1、LL2、LL3的分析后,线型叠加的。
而LL1+LL2+LL3的分析工况,是计算的时候一起计算的。
如果结构中有非线性单元,在单个工况下,为不稳定结构,最好用分析工况组合。
比如有土的受压弹簧的模型,在单独水浮力工况下是不稳定的,不能计算,就要在分析工况中设置水浮力工况不单独分析,同时增加需要的分析工况组合ericssdi(b)1、荷载工况是指定荷载如何施加给结构(如动力和静力)和如何进行分析(如线性与非线性),可以说是针对结构的荷载情况;2、分析工况也是指定荷载如何施加给结构,可用于将荷载工况组合成一个或几个分析工况进行分析,分析工况不产生结构响应,可以说是针对荷载工况的施加方式;3、要得到荷载工况产生的结构响应,必须定义分析工况包含荷载工况;4、工况组合是针对设计组合或者考虑多种荷载工况共同作用下的结构响应,可将不同分析工况的结果按各种方式进行组合,如1.2恒+1.4活;其实对于给定荷载的结构,可根据荷载工况、分析工况和组合任意进行搭配得到最后分析结果,这也是SAP功能强大的体现。
sap2000中线单元局部坐标轴怎样用SAP2000进行屈曲分析请问怎样用SAP2000进行屈曲分析?第一类稳定和第二类稳定怎么考虑?还有模态数根据什么确定?答:1、第一类稳定计算可直接选用定义/分析选项数据对话框中的BUCKING选项,并对屈曲模态数和特征值收敛容差进行选择后计算。
屈曲因子大于1时,表明给定的荷载还可以增加。
屈曲因子为负数时,表明荷载反向时会屈曲。
第一类稳定分析SAP能做刚性框架(桁架)稳定系数,壳体的平面外和平面内失稳,实体单元构成杆件的屈曲分析。
SAP2000分析工况的问题
关于分析工况的问题
sap中有荷载组合还有分析工况,请问这两项都是什么意思,有什么关系嘛?2005-07-28
答:
(a)荷载组合分析的时候是不可选的,而分析工况是可选的
可以这样理解LL1+LL2+LL3的荷载组合是分别做(单个CASE)LL1、LL2、LL3的分析后,线型叠加的。
而LL1+LL2+LL3的分析工况,是计算的时候一起计算的。
如果结构中有非线性单元,在单个工况下,为不稳定结构,最好用分析工况组合。
比如有土的受压弹簧的模型,在单独水浮力工况下是不稳定的,不能计算,就要在分析工况中设置水浮力工况不单独分析,同时增加需要的分析工况组合ericssdi
(b)
1、荷载工况是指定荷载如何施加给结构(如动力和静力)和如何进行分析(如线性与非线性),可以说是针对结构的荷载情况;
2、分析工况也是指定荷载如何施加给结构,可用于将荷载工况组合成一个或几个分析工况进行分析,分析工况不产生结构响应,可以说是针对荷载工况的施加方式;
3、要得到荷载工况产生的结构响应,必须定义分析工况包含荷载工况;
4、工况组合是针对设计组合或者考虑多种荷载工况共同作用下的结构响应,可将不同分析工况的结果按各
种方式进行组合,如1.2恒+1.4活;
其实对于给定荷载的结构,可根据荷载工况、分析工况和组合任意进行搭配得到最后分析结果,这也是SAP功能强大的体现。
sap2000中线单元局部坐标轴
怎样用SAP2000进行屈曲分析
请问怎样用SAP2000进行屈曲分析?第一类稳定和第二类稳定怎么考虑?还有模态数根据什么确定?
答:
1、第一类稳定计算可直接选用定义/分析选项数据对话框中的BUCKING选项,并对屈曲模态数和特征值收敛容差进行选择后计算。
屈曲因子大于1时,表明给定的荷载还可以增加。
屈曲因子为负数时,表明荷载反向时会屈曲。
第一类稳定分析SAP能做刚性框架(桁架)稳定系数,壳体的平面外和平面内失稳,实体单元构成杆件的屈曲分析。
同时在做线弹性屈曲分析前,可利用P-Detal等非线性分析的结果,读入非线性分析后的刚度,再进行线弹性屈曲分析,具体操作如下:定义菜单>分析工况>选定已有的荷载名>在分析类型中选择非线性项>在其他参数中对几何非线性参数进行选择,选项有P-Delta或Delta与大变形分析等,再选择模态数,再选BUCKING工况>选择相应的运行项目即可得到屈曲系数。
第二类的稳定分析的方法可用PUSHOVER分析,但我个人感觉它方便于结构物在地震作用下的屈曲分析。
pushover分析法从意义上说是静力非线性分析方法(Nonlinear StaticProcedure),静力非线性分析就是结构分析模型受到一个沿结构高度为某种分布形式逐渐增加的侧向力或侧向位移,直至建筑物倾覆为止,控制点一般指形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。
而SAP和ETABS中的
PUSHOVER分析基于FEMA-273和ATC-40。
ATC-40为学术报告,它对PUSHOVER分析方法给出了一套完整的详细说明及示例。
FEMA-273采用目标位移法,用一组修正系数,修正结构在“有效刚度”时的位移值,以估计结构非线性位移。
ATC-40采用承载力谱法,先建立5%阻尼的线弹性反应谱,再用能量耗散效应降低反应谱值。
2、从非线性静力Pushover分析可得到几种类型的输出:
(1)、可绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线。
(2)、可以ADRS 格式绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线,其竖轴为反应谱加速度,水平轴为反应谱
位移。
需求谱可在此点叠加。
(3)、对于Pushover 的每一步,在逐步的基础上,可图形查看铰形成的顺序,彩色显示铰的状态。
(4)、对于Pushover 的每一步,在逐步的基础上,可图形查看构件内力。
(5)、沿Pushover曲线的每一点的表格化的基底剪力对位移值,在某些铰属性的力-位移曲线特定的点处铰
的数目,可在屏幕查看、打印或保存至一个文件。
(6)、能力谱的表格值(ADRS能力和需求曲线),有效周期和有效阻尼可在屏幕查看、打印或保存至文件。
3、由于前几个屈曲模式可能存在非常小的屈曲因子,程序说明书建议最少找6个振型。
PJB
屈曲分析(BUCKLING),请问屈曲分析后极限荷载在什么地方能看到?
答:很简单,查一下factor值,极限值就是荷载X factor,在显示表格里.会有BUCKLING 的系数.你可以查看最小倍数。
用sap2000计算板内力的问题
用sap2000计算板内力的问题。
(1)sap2k计算出来的板内力M12,M11,M22分别指哪个方向的,怎么利用它们来计算配筋量?如果采用kn-m它们单位应该是MPa?
(2)我现在是用定义GROUP的方法通过显示改组的总内力,然后除以单元的宽度,得出单位内力,然后算配筋,不知有何问题?
(3)定义SHELL SECTION时在SHELL、MEMBRANE、THICK PLATE三个选项下面还有个thick plate 复选框,请问什么时候选择它?
(4)用sap2000的ACI规范计算出来的梁柱配筋量是否比国内规范算出的要大一些?因为我有一个屋顶的构架是直接用的这个结果,可否有危险?
答:
1、查了一下SAP2000参考手册,SHELL单元的1、2轴在其平面内,可以由用户指定,如无指定则与
GLOBAL CORDINATE(整体坐标轴)平行,3轴垂直于其平面向上。
SAP2000输出的M11、M22分别以单元的局部1、2轴正方向为准,符合右手螺旋法则。
2、你的方法我没用过,不清楚。
3、THICK PLATE为厚板单元,与普通板单元的区别在于是否考虑板剪切变形的影响,如果板的厚度较大
其剪切变形不可忽略应选择THICK PLATE(如厚板转换层)。
4、ACI规范与国内规范从荷载取值开始就有差别,应注意采用同一套规范体系,至于具体比较请各位高手
指教。
thick plate选项是厚板选择,类似梁与深梁的区别
我认为如果采用中国规范的内力组合(不是sap内的设计组合,那是按美国规范的),按美国规范的截面配筋方法,总体偏大。
查了sap中concrete design手册,梁的配筋方法两国的区别不大,但柱的配筋方法有很大的不同。
总之,内力是可靠的,但配筋最多作参考。
不知谁有根据内力计算截面的程序(是大量内力值,不是单个的)。
Concrete
现在关键问题就是怎样用算出的内力来计算板、墙配筋的问题,解决了它就可以用SAP直接算厚板转换层了。
首先是M11、M12、M22的单位,比如,如果采用kn-m它们单位应该是什么?怎样用它来算配筋?
另外F11 F12 F22也有这样问题
M11、M12、M22的单位:KN.m/m ,F11 F12 F22 的单位:KN/m 。
配筋可用梁配筋公式算,梁宽b=1。