sap2000的应用Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片
sap2000讲义 PPT
12．结构分析，求结点位移。 设置结构类型及相应的结点自由度 ,运行程序
13．显示计算结果。 显示结构变形： 显示结点反力： 显示单元内力：
5、SAP2000 坐标系
坐标系的作用：每个结构可以使用不同的坐标系描述点的位置、荷载、 位移、内力和应力的方向。
模型中只有一个整体坐标系；但有多个局部坐标系，例如，模型的中的结 点、单元、约束有自己的局部坐标系。所有局部坐标系坐标系是相对于整体坐 标系来定义的。
sap2000讲义
1、SAP2000 介绍 SAP2000是由美国CSI (Computers and Structures Inc )公司开发研制的通用结构分析与设 计软件。SAP2000已经由近40年的发展历史，是美国乃至全球公认的结构分析软件，在世 界范围内广泛应用 SAP2000分析计算功能十分强大，它几乎包括所有结构工程领域内的最新结构分析功能， 四十多年的发展，使得SAP2000积累了丰富的结构计算分析经验,从静力动力计算，到线 性非线性分析；从P-dert效应到施工顺序加载等，都能运用自如，为工程师提供最可靠 的计算分析结果 从CCTV新楼，到奥运工程的“水立方”、“鸟巢”等一大批国家重点项目都凝聚和体 现了SAP2000的强大分析技术,SAP2000中文版将继续为我们发挥重要作用
体约束、隔板约束、板约束、梁约束、杆约束的局部坐标系通 常由约束的几何属性或质量分布自动确定。或者，可以指定一 个局部坐标轴（体约束除外），其余两个坐标轴自动确定。
6、SAP2000 材料定义
Steel （钢材）
Concrete （混凝土） Aluminum （铝材） ColdFormed（冷轧钢）
工程上对于壳的厚度h与其宽度L之比(即厚宽比) h/L<1/10的壳称为薄壳，厚宽比在1/10<h/L<1/5之间的壳,称为中厚壳。薄壳中横向 剪应力对变形的影响较小，而中厚壳中横向剪应力对变形的影响较大
SAP2000 API入门指南
SAP2000 API入门指南（三）在Excel中使用SAP2000 API在SAP2000 API入门指南（一）和（二）中，用的都是VS2008和C#，有朋友反映说工具太偏编程了，对于结构工程师来说，主要使用的还是Excel。
确实，VS2008安装起来太麻烦的，而Excel应该是结构工程师的必备工具，如果用Excel来调用SAP2000，就不需要额外安装任何东西。
SAP2000自带的API文档，里面的例子都是Excel VBA编的。
本文详细介绍如何在Excel中编写和使用SAP2000 API。
以Office 2003为例，先打开Excel，选择菜单“工具/宏/Visual Basic编辑器”，如下图所示：这时会出现“Microsoft Visual Basic - Book 1”窗口。
在左侧目录树中双击“ThisWorkBook”，如下图所示。
再给程序添加引用。
选择菜单“工具/引用”，如下图所示：在出现的“引用”对话框中，找到“Sap2000v12”并勾选它，如下图所示。
如果出现多项“Sap2000v12”，是因为安装过多次SAP2000 V12又没有卸载干净的原因，可通过下面的“定位”文件夹信息确定要勾选哪个。
按“确定按钮”。
在代码窗口中输入以下代码（这些代码都是API文档里带的）：Sub MyProgram()'dimension variablesDim SapObject As Sap2000.SapObjectDim SapModel As cSapModelDim ret As Long'create an instance of the Sap2000 objectSet SapObject = New Sap2000.SapObject'start the Sap2000 applicationSapObject.ApplicationStart'create the SapModel objectSet SapModel = SapObject.SapModel'initialize modelret = SapModel.InitializeNewModel'call Sap2000 API functions here to perform desired tasks'in this example a new 2D frame is created from templateret = SapModel.File.New2DFrame(PortalFrame, 3, 124, 3, 200)'close the Sap2000 application, if desiredSapObject.ApplicationExit False'set the objects to Nothing'at the end of your program ALWAYS terminate the objects in this mannerSet SapModel = NothingSet SapObject = NothingEnd SubSub Main()Call MyProgramEnd Sub点击工具栏中的“运行”按钮，如下图所示：程序运行，SAP2000自动启动，绘制一个2D Frame，然后自动关闭。
SAP2000 应用集锦PPT
• 一台振动筛的分析工况（直接积分动力时程分析）：
• 四台振动筛的荷载工况相 互组合共产生256个荷载 组合，程序最后从256个 荷载组合中求出包络组合
• 动力荷载作用组合在结构 上产生较大的竖向位移， 水平位移较小。 • 第一振型为二层楼面的局 部振动，应注意加强。 • 屋盖结构相对薄弱，第二、三、四振 型中屋顶振动显著，应注意加强。
最大挠度限制为：10m/300＝33mm
玻璃幕墙
• 合理的受力模型
– 索的模拟 – 爪件的连接 – 施加预张力
• 几何非线性效应
地铁开挖回筑
主体结构
支撑
地下连续墙或回筑侧墙
土体（单压弹簧）
• 使用阶段施工分析
地下工程
• 平面模型、三维模型 • 土的模拟 • 定义阶段施工
– – – – – 添加/移除构件 施加荷载 更改构件截面 收缩徐变 ……
幕墙实例：分析无法收敛
问题模型
• 主要问题：拉索不在一个平面，P-delta影响很大 ，造成拉索承受弯矩。应尽量让索通过轴力传递竖 向或水平力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
幕墙实例
方案一
方案二 荷载工况 地震X 地震Y 风荷载X 风荷载Y 最大挠度 mm 17mm 13mm 29.5mm 30mm
索的最大挠度为255mm。 挠度限制 19.1m/300=63mm
预应力索
• 索对象：可选择悬链索单元或直线框架来模拟 • 自动考虑索的张紧和松弛 • 运行索自重或其它荷载作用下非线性静力工况， 获得初始状态，松弛的索是不稳定的。 • 所有线性荷载工况使用非线性静力分析的终点刚 度
场馆结构
• 创建模型——导入dxf数据
– CAD模型分层绘制，定位准确 – 分层导入，检查模型（合并、延伸、截断…）
SAP2000的使用
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显示计算结果
• 显示变形 Display->Show Deformed Shape
• 显示反力 Display->Show Forces/Stress->Joint • 显示单元内力Display->Show Forces/Stress >Frames/Cables •打印计算结果表Display->Show Analysis Results Tables
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例1 刚架的计算。已知截为矩形 b h 0.2 0.4m
E 3.0 107 kPa
分别考虑以下几种情况： 1. 梁柱截面相同，考虑剪切、 轴向变形影响； 2. 梁柱截面相同，不考虑剪切 、轴向变形影响； 3. 强柱弱梁，柱的弯曲刚度为 梁的10倍； 4. 强梁弱柱，梁的弯曲刚度为 柱的10倍
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8.修改结构约束 Assign->Joint->Restrains 9.将截面特性赋值给单元 Assign-> Frame/Cable/Tendon->Frame Section 10.施加非结点荷载 Assign-> Frame/Cable/Tendon Loads->荷载类型 11. 施加结点荷载Assign-> Joint Loads>Forces (Displacements) 运行程序 Analyze->Run Analysis
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例2 刚架的计算。已知截面为矩形 b h 0.2 0.4m
E 2.0 108 kPa
分别考虑释放CB杆C端弯矩、剪力和轴力自由度后 的情况
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例3 桁架的计算。上下弦杆A=0.006m2，腹杆 A=0.002m2，E=2.1108kN/m2, I=0.0001m4。 与刚架模型计算结果相比较。
sap2000简介与操作03
sap2000简介与操作03SAP2000简介与操作03SAP2000是一款结构分析与设计软件，广泛应用于工程建筑领域。
它具有强大的分析功能和直观的用户界面，可以帮助工程师进行静态和动态分析、线性和非线性分析、设计和优化等工作。
本文将介绍SAP2000的基本特点和操作方法，帮助读者更好地了解和使用这款软件。
让我们来了解一下SAP2000的基本特点。
SAP2000是一款基于有限元方法的结构分析软件，它支持多种材料、多种荷载和多种分析方法。
它可以对各种结构进行线性和非线性分析，包括静力分析、动力分析、地震响应分析等。
SAP2000还具有自动荷载生成、荷载组合和结果输出等功能，能够帮助工程师快速准确地完成分析和设计工作。
在使用SAP2000进行分析和设计时，首先需要创建模型。
SAP2000提供了多种建模工具，包括节点、梁、柱、板等元素，可以通过绘制、复制和编辑等操作来创建模型。
在创建模型时，需要注意几点：首先，要保证模型的几何形状和尺寸符合实际情况；其次，要正确定义节点和元素的约束条件和属性；最后，要设置材料和荷载等参数。
创建模型完成后，可以进行分析和设计。
SAP2000的分析功能非常强大，可以进行静力分析、动力分析和地震响应分析等。
在进行分析前，需要设置分析类型和分析参数。
静力分析是指在结构处于平衡状态下对其进行分析，主要用于计算结构的内力和变形等参数。
动力分析是指考虑结构的振动特性对其进行分析，主要用于计算结构的固有频率和振型等参数。
地震响应分析是指考虑地震荷载对结构产生的影响进行分析，主要用于计算结构的地震反应和地震位移等参数。
在进行分析时，需要设置荷载和边界条件。
SAP2000提供了多种荷载类型，包括点荷载、线荷载、面荷载和温度荷载等。
可以通过输入荷载数值和选择荷载分布方式来定义荷载。
边界条件主要包括约束条件和支座条件，用于限制结构的自由度。
可以通过选择节点和定义约束属性来设置约束条件。
支座条件主要用于模拟结构的支座情况，可以通过选择节点和定义支座属性来设置支座条件。
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。
SAP2000软件应用
二、模型建立
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
1、轴网定义
二、模型建立
S a p 2 0 0 0
软 件 应 用
二、模型建立
2、定义材料属性
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
二、模型建立
3、定义框架截面
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
二、模型建立
4、绘制构件
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
一、SAP2000概述
设计步骤图列：
建立模型 模型分析 模型设计
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
设置轴网
模型初始化（设置单位制） 定义面截面 定义实体截面
设置轴网 定义质量源
定义材料
绘制模型
定义框架截面
施加支座约束
定义静力荷载工况
定义动力、非线性工况
生成默认设计荷载组合
分析结果输出
对构件特殊属性指定及施加附加静力荷载
提纲
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
一、SAP2000概述 二、模型建立 三、模型分析 四、模型设计
一、SAP2000概述
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
SAP2000是由美国（CSI）公司研发的通 用结构分析与设计软件，国内广泛应用的第 一版SAP V程序，是由张之勇教授1979年引 进，2003年开始，北京金土木软件技术有限 公司、中国建筑标准设计研究院同CSI公司合 作，将中国规范全面贯入SAP2000中，并于 2005年通过建设部评估鉴定，SAP2000中文 版达到了国际领先水平。
二、模型建立
5、绘制柱底端支座
S a p 2 0 0 0 软 件 应 用
二、模型建立
SAP2000培训课件
SAP2000®空间结构线性和非线性静力及动力分析设计软件系统使用介绍第一章软件介绍SAP2000是一款集成化的通用结构分析与设计软件，具有很多特点和功能。
本次课程不是介绍所有这些功能。
而是简要介绍如何使用程序，同时在介绍过程中提供一些提示。
要完全掌握 SAP2000，需要自己不断的摸索和深入学习SAP2000的其它手册。
SAP2000是独立的基于有限元的结构分析和设计程序。
它提供了功能强大的交互式用户界面，带有很多工具帮助快速和精确创建模型，同时具有分析最复杂工程所需的分析技术。
SAP2000是面向对象的，即用单元创建模型来体现实际情况。
一个与很多单元连接的梁用一个对象建立，和现实世界一样，与其它单元相连接所需要的细分由程序内部处理。
分析和设计的结果对整个对象产生报告，而不是对构成对象的子单元，信息提供更容易解释并且和实际结构更协调。
SAP2000具有极强的功能，如建模功能(二维模型、三维模型等)、编辑功能(增加模型、增减单元、复制删除等)、分析功能(时程分析、动力反应分析、push-over分析等)、荷载功能(节点荷载、杆件荷载、荷载、温度荷载等)、自定义功能、以及设计功能等等。
这些功能的实现均是在同一个可视化界面中实现的，用户界面非常友好。
它可以模拟大量的结构形式，包括房屋建筑、桥梁、水坝、油罐、地下结构等等。
下面着重对其建模功能和分析功能作详细介绍。
先进的分析技术提供了：逐步大变形分析、多重P-Delta效应、特征向量和Ritz向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。
建模——分析——设计三大功能第二章操作简介通过示例来介绍一步一步建立一个 SAP2000模型的步骤。
创建模型的每步是唯一确定的，但可以通过不同的途径和技术来建立目标模型。
在本章结束时，将建立一个如图 1所示的模型。
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谢谢
有限元方法的国内外研究现状
“有限单元法”这一名称是克拉夫（Clough）在 1960年首先引用的。它是随着电子计算机的发展 而迅速发展起来的一种现代计算方法。它虽然是 50年代首先在连续体力学领域—飞机结构静、动 态特性分析中应用过的一种有效的数值分析方法， 但是，由于它所依据理论的普遍性，已经能够成 功地用来求解其它工程领域中的许多问题。随后 很快广泛的应用于求应力场、位移场、电磁场、 温度场、流体场等连续性问题。涉及了很多的工 程学科，如建筑设计、声学、电磁学、岩土力学、 流体力学等。
有限元法分析过程：
1、结构离散化（单元划分） 2、选择位移模式 为了能用节点位移表示单元体的位移、 应变和应力，在分析连续体时，必须对单 元中位移的分布做出一定的假定，也就是 假定位移是坐标的某种简单函数，这种函 数称为位移模式或位移函数（形函数）。
3、分析单元的力学特性 （1）利用几何方程：由位移表达式导出用点 位移表示单元应变的关系式 （2）利用物理方程，由应变的表达式导出用 节点位移表示单元应力的关系式 （3）利用虚功原理建立作用于单元上的节点 力和节点位移之间的关系式，即单元的刚 度方程（平衡方程）
4、计算等效节点力 弹性体经过离散化后，假定力是通过节点从一 个单元传递到另一个单元，但是作为实际的连续 体，力是从单元的公共边界传递到另一个单元的， 因而，这种作用在单元边界上的表面力、体积力、 集中力等都需要等效移置到节点上去，所用方法 虚功等效。 5、组装总刚度阵，建立结构的平衡方程 有两方面内容①组装总刚 ②组装总的载荷列阵 6、求解结点的位移和计算单元应力
SAP2000保持了原有产品的传统，具有完 善、直观和灵活的界面，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。在今天的市场上SAP2000已经被证实 是最具集成化、高效率和实用的通用结构 软件。在这个直观的界面里，不需要进行 长时间的学习，就可以很快地设计出直观 的结构模型。您能够驾驭SAP2000去完成 所有的分析与设计工作，包括日常碰到的 小问题，利用内建强大的模板可以完成复 杂的建模和网格划分。
有限元程序及其应用
报告人：袁维念
有限元法的基本思路：
有限元法的基本思路和基本原理以结构力 学中的位移法为基础，把复杂的结构或连 续体看成为有限个单元的组合，各单元彼 此在节点处连续而组成整体，把连续体分 成有限个单元和节点，称之为离散化，先 对单元进行特性分析，然后根据各单元在 节点处的平衡协调条件建立方程，综合后 作整体分析。
有限元的发展趋势
纵观当今国际上有限元软件的发展情况， 可看出有限元软件的一些发展趋势： 与CAD软件的无缝集成；更为强大的网格理 能力；由求解线性问题发展到求解非线性 问题；由单一结构场求解发展到耦合场问 题的求解；程序面向用户开放性等。
有限元分析软件
有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、 ADINA、ABAQUS、MSC 、SAP2000 、 PKPM 等比较大的公司。我们比较熟悉的 软件有PKPM，ANSYS,SAP2000等。这里 我们简单介绍一下SAP2000软件的应用。
案例分析
上海西郊国际坐落于上海青浦区华新镇， 占地面积1658亩，建筑面积45ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平米，设 有批发交易、展示直销和检测服务三个区 域。它是中国领先、亚洲一流的国内外优 质农产品大型集散中心，是上海市重大工 程之一，是农产品进入上海、走向世界的 主要通道。现在拟建一四层钢框架冷库， 长18米，宽18米，场地类别二类。