sap2000算例及其學(xué)習(xí)心得

1、SAP2000算例及學(xué)習(xí)心得SAP2000算例及學(xué)習(xí)心得摘 要：SAP2000程序是由加州大學(xué)伯克利分校Edwards Wilson教授創(chuàng)始的Structure Analysis Program系列程序發(fā)展而來的，是獨(dú)立的基于有限元的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)程序。SAP至今已經(jīng)有許多版本面世，SAP2000是這些新一代程序中最新也是最成熟的產(chǎn)品。SAP2000可以用于框架單元和殼單元的結(jié)構(gòu)分析，因此我學(xué)習(xí)了sap2000并且提供一份框架設(shè)計(jì)算例。關(guān)鍵詞：SAP2000；算例；學(xué)習(xí)心得一、問題描述根據(jù)規(guī)范確定由DL、LL和EQ荷載引起的抗彎鋼框架應(yīng)力比。鋼材料E=29000, 泊松比=0.3；底部鉸接，所

2、有梁-柱連接為剛性。其中梁：Hw400X400X11X18, Fy=34.5柱：Hw300X300X10X15, Fy=34.5。所有梁的跨間荷載為：恒載為1.0 （不包括鋼構(gòu)件的自重），活載為0.5；側(cè)向荷載（地震）如圖所示?？蚣軣o支撐長度，假設(shè)每層柱子在樓板位置有側(cè)向支撐，假設(shè)梁在中心10英尺處設(shè)支撐。二、模型建立1.點(diǎn)擊文件菜單-新模型命令，進(jìn)入新模型對話框。2.點(diǎn)擊下拉框設(shè)置單位為Kip,ft,F。姓 名：劉撼學(xué) 號：1511031009聯(lián)系方式：10764086373.點(diǎn)擊“二維框架”按鈕，顯示”二維框架對話框。在此對話框中：在“二維框架類型”下拉菜單中選擇”Portal（門式框架）

3、；在“層數(shù)”編輯框內(nèi)輸入3；在“跨數(shù)”編輯框內(nèi)輸入3；接受“層高”編輯框內(nèi)的默認(rèn)值12；在”跨度”編輯框內(nèi)輸入20。點(diǎn)擊在梁和柱下拉列表旁邊的“+”(加號)，進(jìn)入“框架屬性”對話框。點(diǎn)擊”導(dǎo)入新屬性”按鈕，進(jìn)入”導(dǎo)入框架截面屬性”對話框。在”框架截面屬性”下拉列表中選擇”Steel（鋼材），點(diǎn)擊”工字鋼”按鈕，進(jìn)入”截面屬性數(shù)據(jù)”對話框?！边x擇”C文件，點(diǎn)擊打開按鈕，將顯示可用的截面數(shù)據(jù)庫對話框。點(diǎn)擊材料下拉列表旁邊的”+”(加號)，進(jìn)入”定義材料”對話框。點(diǎn)擊”快速添加新材料”按鈕進(jìn)入”快速定義新材料”對話框。在材料類型下拉列表中選擇Steel”（鋼材）。在指定材料下拉列

4、表中選擇”Chinese”Q345”。點(diǎn)擊”確定”按鈕，返回定義材料對話框。在材料顯示列表中高亮顯示“Q345”點(diǎn)擊“修改顯示材料”按鈕,進(jìn)入“材料屬性數(shù)據(jù)”對話框。點(diǎn)擊狀態(tài)欄的下拉框，設(shè)置單位為。確認(rèn)“重量密度”編輯框內(nèi)輸入”2.836E-04。在“彈性模量”編輯框內(nèi)輸入20600。確認(rèn)泊松比為0.3。確認(rèn)最小屈服應(yīng)力為34.5。在“材料屬性數(shù)據(jù)”和“定義材料”對話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，關(guān)閉所有對話框。在數(shù)據(jù)庫對話框中,確認(rèn)材料下拉列表中選擇“Q345”。按住Ctrl鍵向下滾動，選中“Hw300X300X10X15”和“Hw400X400X11X18”截面。點(diǎn)擊“確定”按鈕,進(jìn)入“I/Wid

5、e Flange Section”對話框。注意到截面名稱是一個包含“Hw300X300X10X15”和“Hw400X400X11X18”截面的下拉列表。也注意到兩截面材料都是Q345。在”I/Wide Flange Section”和“框架截面屬性數(shù)據(jù)”對話框中，點(diǎn)擊“確定”按鈕，返回“二維框架”對話框。在“梁”的下拉列表中選擇”Hw400X400X11X18截面”。在“柱”的下拉列表中選擇”Hw300X300X10X15截面。點(diǎn)擊”確定”按鈕，關(guān)閉”二維框架”對話框，顯示模板模型窗口。點(diǎn)擊“定義菜單-荷載模式”命令，顯示“定義荷載模式”對話框。在此對話框：在“荷載名稱”編輯框輸入“LIVE”

6、。從“類型”下拉列表選擇“LIVE”。點(diǎn)擊“添加新的荷載模式”按鈕。在“荷載模式名稱”編輯框輸入“EQ”。從“類型”下拉列表選擇“QUAKE”。點(diǎn)擊“添加新的荷載模式”按鈕。點(diǎn)擊“確定”按鈕。點(diǎn)擊“選擇菜單-選擇-屬性-框架截面”命令，顯示“選擇截面”對話框。在此對話框：在“選擇”顯示列表中點(diǎn)擊Hw400X400X11X18截面。點(diǎn)擊“確定”按鈕，選擇模型中所有梁。點(diǎn)擊“指定菜單-框架荷載-分布”命令，顯示“框架分布荷載”對話框。在此對話框：“確認(rèn)”荷載模式名稱為“DEAD”。在“荷載類型”和“方向”域，確認(rèn)選擇“力”選項(xiàng)，并選擇“Gravity”方向。在“均布荷載”域，輸入1。點(diǎn)擊“確定”按

7、鈕。在邊工具欄點(diǎn)擊“獲得上一次選擇”按鈕”（或“選擇菜單”-“獲得上一次選擇”命令），再次選擇梁對象。點(diǎn)擊“指定菜單-框架荷載-分布”命令，顯示“框架分布荷載”對話框。在此對話框：從“荷載模式名稱”下拉列表選擇LIVE。在“均布荷載”域，輸入0.5。點(diǎn)擊“確定”按鈕。 點(diǎn)擊“顯示未變形形狀”按鈕，去除顯示的框架均布荷載指定。 點(diǎn)擊“設(shè)置顯示選項(xiàng)”按鈕(或“視圖菜單”-“設(shè)置顯示選項(xiàng)”命令)，顯示“激活窗口顯示選項(xiàng)”對話框。在此對話框：在“節(jié)點(diǎn)”域，勾選”標(biāo)簽”復(fù)選框。點(diǎn)擊“確定”按鈕。 通過點(diǎn)擊選擇節(jié)點(diǎn)4。 點(diǎn)擊“指定菜單”-“節(jié)點(diǎn)荷載”-“力”命令，顯示“節(jié)點(diǎn)h荷載”對話框。在此對話框：從“

8、荷載模式名稱”下拉列表選擇EQ。在“荷載”域的“全局X軸向力”編輯框內(nèi)輸入”40。點(diǎn)擊”確定”按鈕。通過點(diǎn)擊選擇節(jié)點(diǎn)3。點(diǎn)擊“指定菜單”-“節(jié)點(diǎn)荷載”-“力”命令，顯示“節(jié)點(diǎn)力”對話框。在此對話框：在“荷載”域的“全局X軸向力”編輯框內(nèi)輸入20。點(diǎn)擊“確定”按鈕。通過點(diǎn)擊選擇節(jié)點(diǎn)2。點(diǎn)擊“指定菜單”-“節(jié)點(diǎn)荷載”-“力”命令，顯示“節(jié)點(diǎn)力”對話框。在此對話框：在“荷載”域的“全局X軸向力”編輯框內(nèi)輸入10。點(diǎn)擊”確定”按鈕。點(diǎn)擊“顯示未變形形狀”按鈕，去除所有顯示的節(jié)點(diǎn)力指定。點(diǎn)擊“設(shè)置顯示選項(xiàng)”按鈕(或“視圖菜單-設(shè)置顯示選項(xiàng)”命令)，顯示“激活窗口顯示選項(xiàng)”對話框。在此對話框：在“節(jié)點(diǎn)”域

9、，不勾選“標(biāo)簽”復(fù)選框。點(diǎn)擊”確定”按鈕。點(diǎn)擊“分析菜單”-“設(shè)置分析選項(xiàng)”命令，顯示“分析選項(xiàng)”對話框。在此對話框點(diǎn)擊“平面框架XZ平面”按鈕，設(shè)置可用的自由度。點(diǎn)擊”確定”按鈕。三、模型分析點(diǎn)擊“運(yùn)行分析”按鈕，顯示“設(shè)置要運(yùn)行的分析工況”對話框。在此對話框：在“工況名稱”列，高亮顯示（選擇）MODAL，點(diǎn)擊“運(yùn)行/不運(yùn)行工況”按鈕。確認(rèn)“DEAD”分析工況的“作用”列設(shè)置為Run。確認(rèn)“LIVE”分析工況的“作用”列設(shè)置為Run。確認(rèn)“EQ”分析工況的“作用”列設(shè)置為Run。點(diǎn)擊“現(xiàn)在運(yùn)行”按鈕，運(yùn)行分析。當(dāng)分析完成后，查看SAP分析監(jiān)視窗口的信息（不應(yīng)有警告和錯誤），并點(diǎn)擊“確定”按鈕

10、關(guān)閉窗口。點(diǎn)擊“顯示未變形形狀”按鈕，重置未變形的形狀。通過在3跨分別使用相交線選擇方法，來選擇所有的梁對象。點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)菜單”-“鋼框架設(shè)計(jì)”-“查看/修改覆蓋項(xiàng)”命令，顯示“設(shè)計(jì)覆蓋項(xiàng)”對話框。在此對話框：在“無支撐長度比(次向，LTB)”編輯框內(nèi)輸入0.5。點(diǎn)擊“確定”按鈕。點(diǎn)擊邊工具欄的”清除選擇”按鈕（或“選擇菜單”-“清除選擇”命令)。點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)菜單-鋼框架設(shè)計(jì)-查看/修正首選項(xiàng)”命令，顯示Chinese2002規(guī)范的“鋼框架設(shè)計(jì)首選項(xiàng)”對話框。在此對話框：從“設(shè)計(jì)規(guī)范”下拉列表中選擇Chinese2002”，若其未被選擇。點(diǎn)擊“確定”按鈕。點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)菜單”-“鋼框架設(shè)計(jì)”-“開始結(jié)

11、構(gòu)設(shè)計(jì)/檢查”命令，運(yùn)行鋼框架構(gòu)件的設(shè)計(jì)校核。四、分析結(jié)構(gòu)當(dāng)設(shè)計(jì)校核完成后，顯示鋼構(gòu)件的P-M應(yīng)力比點(diǎn)擊“-框架/索/鋼束”命令，顯示“框架的構(gòu)件受力圖”對話框。在“分量”域中點(diǎn)擊“軸向力”。點(diǎn)擊“確定”按鈕，顯示軸向力。點(diǎn)擊“-框架/索/鋼束”命令，顯示“框架的構(gòu)件受力圖”對話框。在“分量”域中點(diǎn)擊剪力2-2。點(diǎn)擊“確定”按鈕，顯示剪力。點(diǎn)擊“-框架/索/鋼束”命令，顯示“框架的構(gòu)件受力圖”對話框。在“分量”域中點(diǎn)擊“彎矩3-3”。點(diǎn)擊“確定”按鈕，顯示彎矩。點(diǎn)擊“顯示變形形狀”命令按鈕，顯示“變形后形狀”對話框。在“工況/組合”域中選擇EQ。點(diǎn)擊“確定”按鈕，顯示變形形狀。四、學(xué)習(xí)心得SA

12、P2000是SAP ( Structural Analysis Programs ）系列程序功能最為強(qiáng)大的Windows版本，是一個最具集成化、高效率的三維靜、動力結(jié)構(gòu)分析軟件。為了能在以后的學(xué)習(xí)研究中更好的解決問題，研究結(jié)構(gòu)變形等一系列問題，我在這四周認(rèn)真學(xué)習(xí)了SAP200的基本操作，并且獨(dú)立完成一份算例得到分析結(jié)果。通過學(xué)習(xí)我知道了SAP2000計(jì)算分析包括以干內(nèi)容：靜力（線性和非線性）分析（這是最常見的分析類型，其特點(diǎn)是荷載施加不包括動力效應(yīng)，也不考慮慣性力的影響，同時內(nèi)力、位移又不是時間的函數(shù)）；動力地震分析和靜力Pushover 分析；移動荷載作用下的分析（ 影響線繪制、最不利荷載位

13、置確定及最大值的計(jì)算）；橋梁車輛活荷載分析；幾何f非統(tǒng)性，包括P-Delta 和大變形效應(yīng)；階段（增堪）施工；徐變、收縮和老化效應(yīng)；彈性屈曲分析；穩(wěn)態(tài)和功能譜密度分析。其中非統(tǒng)性分析的結(jié)果一般不能疊加，而是所有荷載在結(jié)構(gòu)上的作用應(yīng)該在分析的工況下合成。非線性分析可以連在一起表示復(fù)雜荷載順序。允許的非線性分析類型包括：1、靜力非結(jié)性。荷載施加沒有動力效應(yīng)，可用來進(jìn)行Pushover分析和階段施工分析。2、非線性階段施工。施加不考慮動力效應(yīng)的荷載，同時將添加或移除結(jié)構(gòu)的一部分。 可以包括時間效應(yīng)，如蠕變、收縮等。3、非線性時程分析。施加隨時間變化的荷載，需要時程函數(shù)。求解可以用振型疊加或 直接積分

14、方法。其實(shí)呢SAP2000的菜單名的排列順序（從左到右），標(biāo)志了SAP 2000執(zhí)行步驟。從左到右使用各菜單項(xiàng)，其內(nèi)容即為建立模型定義單元材料和幾何特性，定義荷載工況和分?jǐn)毓r將材料、幾何特性、 荷載指定給單元分析與計(jì)算顯示計(jì)算結(jié)果結(jié)肉設(shè)計(jì)的過程。也就是說從左到右依次執(zhí)行完各個菜單，也就完成了所作的結(jié)構(gòu)分析的步驟。在學(xué)習(xí)的過程中，我了解了SAP2000的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的分析步驟（起步驟符合我說的菜單名的順序）：1、確定計(jì)算簡圖；2、選擇計(jì)算量綱（即單位，比如Kip,ft,F等單位）；3、建立幾何計(jì)算模型（FileNewModel-點(diǎn)擊相近圖例，使用編輯、繪圖和選擇菜單中命令項(xiàng)進(jìn)行修改和添加。）；4、定義單元的材料特性組。（DefineMaterials-選取材料）；5、定義單元截面特性組（以桿單元為例Define-Frame Sections）；6、定義結(jié)構(gòu)靜力荷載工況（Define-Load Cases）；7、定義結(jié)構(gòu)分析類型（Define-Analysis Cases）；8、通過指定（ Assign）菜單施加和刪除結(jié)點(diǎn)約束；9、選定單元并指定單元截面；10、選定正在元并施加單元荷載（非