SAP2000v课程实例练习
(完整word)SAP2000案例操作教程.docx
一、模型简介
原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼,长39.6m ,宽15m ,房间开间为3.6m ,进深为6m ,底层层高4.5m ,其他层层高3.6m。结构平面布置如图1所示。上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土C35 ,弹性模量E =3.15e10 ,泊松比ν=0.2 ,密度ρ=2500。加层钢结构Q235B ,设计强度f =215MPa ,弹性模量
每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。
图1
原框架梁柱截面
加层构件截面
结构
平面
编号
截面规格(mm)
编号
截面规格(mm)
布置
图
Z
500
×500
GZ
220×112×9.5×12.3
表1
L1
250
×650
GL
500×162×16×20
原钢
筋混
L2
250
×500
ZC
75×8
凝土
框架
及钢
结构构件截面
二、模型建立
1.确定模板参数
2.编辑轴网
3.定义材料
混凝土
钢材
4.截面定义
5.楼板定义
6.荷载定义
7.约束修改
8.截面分配
9.中间跨添加十字形柱间支撑
10.添加楼板
11.划分楼板
12.荷载添加
三、运行结果
1.轴力
最大轴力为11580kN
2.应力
最大主应力值在40.1MPa
3.变形
4.弯矩
杆单元最大3-3弯矩值为384kN m
四、结果检验
由于结构复杂，通过最大杆件轴力进行检验。
软件计算最大轴压力为11580.1kN
sap2000v9.04中文版详实教材17
PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 1算例 1-016框架 – 使用P-△分析的拉力刚度加强 例题注释在本例当中，使用了一个具有较大轴向力作用下的梁来验证SAP2000中使用P －△分析进行拉力刚度增加计算。
在本例当中一个简单的支撑, 截面3in 正方形, 具有较大轴力较小横向均布荷载的钢梁。
横向（全局坐标Z 方向）的变形是因为拉力使刚度加强而减小的。
有无拉力使刚度加强影响的跨中位置的变形和弯矩被计算出来而且与使用Timoshenko 1956发表的手算方法得出结果进行了比较。
使用了两种方法实施了拉力刚度加强。
在第一种方法中，一个与指定拉力相等的P －△力被施加给梁。
然后对梁进行了横向荷载的静力线性分析。
在第二种方法中，拉力施加给一个在考虑P －△效应的非线性静力分析中的梁。
然后梁进行了横向荷载下的静力分析工况的分析。
第二种分析工况是用来计算静力非线性结束时的刚度值的。
梁模型是由两个对象组成的，以便于这里有一个中间节点用于位移输出。
算例中使用不同的框架剖分细度建立了几个模型。
重要注释: 本例通过设定框架属性修改系数中抗剪截面面积为0来忽略剪切变形。
几何、属性和荷载参数150"150"材料属性 E = 30,000 k/in 2截面属性 b = 3 in d = 3 in I = 6.75 in 4300"PROGRAM NAME:SAP2000REVISION NO.:1校验的SAP2000的技术特色¾框架对象中P－△力的指定¾使用P－△选项的静力非线性分析¾框架对象自动细分结果对比手算解是使用 Timoshenko 1956中28页等式23和43页等式43和45 进行的。
无拉力刚度加强模型细分程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -1.04167 -1.04167 0%A 1M y (midpt) k-in22.500 22.500 0% 有拉力刚度加强-使用P－△方法模型细分程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -0.54555 -0.54330 +0.41%B 1M y (midpt) k-in11.453 11.498 -0.39%U z (midpt) in -0.54343 -0.54330 +0.02% C 2M y (midpt) k-in11.495 11.498 -0.03%U z (midpt) in -0.54330 -0.54330 0% D 16M y (midpt) k-in11.498 11.498 0%PROGRAM NAME:SAP2000REVISION NO.:1有拉力刚度加强-使用P－△方法模型细分程度输出参数SAP2000 手算解差异百分比U z (midpt) in -0.54555 -0.54330 +0.41%E 1M y (midpt) k-in11.453 11.498 -0.39%U z (midpt) in -0.54343 -0.54330 +0.02%F 2M y (midpt) k-in11.495 11.498 -0.03%U z (midpt) in -0.54330 -0.54330 0%G 16M y (midpt) k-in11.498 11.498 0%计算模型文件: Example 1-016a, Example 1-016b, Example 1-016c, Example 1-016d, Example 1-016e, Example 1-016f, Example 1-016g结论SAP2000得到的结果说明了程序结果与手算结果在框架构件细分足够的情况下的差异是可以接受的或完全一致。
sap2000v9.04中文版详实教材6
PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0算例 1-002框架 – 温度荷载 算例描述采用一个悬臂梁和一个一端简支一端固接梁测试了SAP2000中模拟的各种框架温度荷载。
梁截面为高3 in 宽2 in 的矩形截面。
在SAP2000中，可以给一个框架单元施加三种温度荷载：整体温度变化（基于参考温度）；沿单元长度方向（局部坐标1方向）的温度变化；沿与单元长度垂直的方向（局部坐标2、3方向）的温度梯度。
在本例中，对悬臂梁和一端简支一端固接梁分别施加了这三种温度荷载。
将悬臂梁自由端的位移及一端简支一端固接梁的简支端反力与手算结果进行了比较。
重要提示：在分析中，忽略了剪切变形。
在SAP2000中，通过将剪切属性修正系数设置为0实现这一点。
几何特性、属性和荷载模型 B材料属性温度荷载E = 29,000 k/in 2α = 0.0000065 /°F 荷载工况 1:使用参考温度 80 ° F 和一个温度荷载 100° F 的温度荷载 定义一个20 °F 增量荷载工况2: 荷载工况 3: 截面属性A = 6 in 2 I = 4.5 in 4截面 C-C- 在单元长度沿局部 1 轴（X 轴）的变化为2 °F 每inch (总共20 °F) 沿2轴（绕3轴旋转）的梯度为20 °F 每inch(在3” 的截面高度共60 °F)SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:所测试的SAP2000技术要点：¾参考温度、节点样式的指定¾温度升高、横向温度梯度的施加¾自由膨胀时的位移、由温度荷载引起的支座反力结果比较采用标准的热膨胀计算公式独立地计算出了荷载工况1、2的结果。
采用Roark and Young 1975一书107页表3中6a和6c项手算得出了模型B的荷载工况3的结果。
sap2000v9.04中文版详实教材12
SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:算例 1-009框架–框架构件施加预应力算例描述通过一个有抛物线预应力钢筋和在两端有不同偏心的简支混凝土梁，测试了SAP2000的梁预应力计算。
该梁承受自重荷载和预应力荷载。
将得到的弯矩和梁中挠度与独立的手算结果进行了对比。
SAP2000 有两种方式模拟预应力效应。
一种方式模拟施加在结构上的作为外荷载的预应力。
另一种方式模拟预应力筋。
本例对这两种方式都进行验证。
在SAP2000中，该梁通过两端框架单元模拟，以使梁中点处存在节点，这样可以求得梁中节点处的位移。
分析中使用三个不同的模型。
模型A具有模拟为荷载的预应力。
模型B和C的预应力体现在单元上。
模型B预应力筋最大剖分尺寸为60英寸。
模型C的预应力筋最大剖分尺寸为12英寸。
本例中包括了错动和曲线预应力损失效应，以及混凝土梁的弹性缩短。
预应力筋只从左侧施加预应力。
重要提示：本例考虑了剪切变形。
几何特性和荷载PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 01．T 是预应力筋在预应力损失之前的拉力分量。
2．筋仅从左侧张拉。
3．图中显示了梁的左、右、中部筋距中性轴的距离。
4．筋形状为抛物线。
5．曲线摩擦损失系数为0.15。
6．错动摩擦损失系数为 0.0001 / 英寸。
7．考虑摩擦和梁弹性缩短引起的损失。
截面 A -A材料属性 2 ν = 0.2G = 1500 k/in 23截面属性d =30 in A =540 in 2I =40,500 in 4A v =450 in 2(剪切面积)预应力筋注释：荷载PROGRAM NAME: SAP2000 REVISION NO.: 0所测试的SAP2000技术要点：¾ 有抛物线预应力钢筋和两端有不同偏心的简支混凝土预应力梁的建模 ¾ 用荷载模拟预应力钢筋 ¾ 用单元模拟预应力钢筋 ¾预应力损失结果比较采用Cook and Young 1985一书第244页的基本原理和单位力法手算得出独立结果。
SAP2000案例操作教程
SAP2000案例一、模型简介原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼 ,长39.6m ,宽 15m ,房间开间为3.6m ,进深为 6m ,底层层高 4.5m ,其他层层高3.6m 。
结构平面布置如图 1 所示。
上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土 C35 , 弹性模量 E =3.15e10 , 泊松比 ν=0.2 ,密度 ρ=2500 。
加层钢结构Q235B , 设计强度 f =215MPa ,弹性模量 E =2.06e11 ,泊松比 ν=0.3 ,密度 ρ=7850 。
为防止加层钢结构整体失稳 , 在中间跨添加十字形柱间支撑。
原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面见表 1 ,其中Z 、L1 、L2 为原混凝土柱、梁 ,GZ 、GL 、ZC 为加层钢柱 、钢梁 、柱间支撑。
楼面附加恒荷载为1.5kN /m2 ,活荷载为 2kN /m2 ;屋面活荷载为0.5kN /m2 。
每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。
图1 结构平面布置图 表1 原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面原框架梁柱截面加层构件截面 编号 截面规格(mm) 编号 截面规格(mm) Z 500 ×500 GZ 220 ×112×9.5×12.3 L1 250 ×650 GL 500 ×162×16×20L2250 ×500ZC75×8二、模型建立1.确定模板参数2.编辑轴网3.定义材料混凝土钢材4.截面定义5.楼板定义6.荷载定义7.约束修改8.截面分配9. 中间跨添加十字形柱间支撑10.添加楼板11.划分楼板12.荷载添加三、运行结果1.轴力最大轴力为11580kN 2.应力。
sap2000常规实例详细操作步骤【范本模板】
题目一：不同荷载的作用及工况的考虑。
一、建立模型:1、 选择计算量纲为KN ，m ，C 。
2、 点击File →New Model,出现摸板图案→点击Beam ，在数据输入编辑器中输入：跨度数=2，每一跨长度=5→确定Restraints 没有勾选→OK 并叉掉三维显示窗口。
3、 选中右边杆件→从Edit 菜单中选Replicate 出现复制菜单窗口→单击Radial →选中Parallel to Y→在Angle 里填入90度（另一个—36.87度）→然后删掉右边单元。
4、 选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X 坐标改成—2。
二、从定义菜单Define 中完成以下工作：1. 定义材料：Define →Material →选钢STEEL →点击Modify/Show Material 可查看有关钢的弹性模量及泊松比，修改钢的弹性模量为722.2510/E KN M =⨯ .2. 定义截面。
Define →Frame Sections →Add/Wide Flange 下选择 Add Rectangular →Add NewProperty →用默认名 在Material 域选Steel →在Dimensions 域Depth 和 Width 都改成0.3.→点OK.3. 定义计算荷载的工况，Define →Load Case →程序默认工况名为：DEAD ，用其默认值→OK 。
三、从赋值菜单Assign 中完成以下工作:1、 修改约束：选中点3 →Assign →Joint →Joint Restraints 中只对Translation1打勾→OK 。
2、 选中点1 →Assign →Joint →Joint Restraints →点击绞支座→OK 。
3、 赋截面特征。
选中工具栏中的all ，杆件呈虚线状态→Assign → Frame/Cable Section 指定杆件的材料几何特性→按OK四、从分析菜单Analyze 中完成以下工作1、 设置结构分析类型：由Analyze →Set Analysis Options 出现图窗口选择平面结构按→OK 。
SAP2000案例操作教程
SAP2000案例操作教程SAP2000案例一、模型简介原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼 ,长39.6m ,宽 15m ,房间开间为3.6m ,进深为 6m ,底层层高 4.5m ,其他层层高3.6m 。
结构平面布置如图 1 所示。
上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土 C35 , 弹性模量 E =3.15e10 , 泊松比ν=0.2 ,密度ρ=2500 。
加层钢结构Q235B , 设计强度 f =215MPa ,弹性模量 E =2.06e11 ,泊松比ν=0.3 ,密度ρ=7850 。
为防止加层钢结构整体失稳 , 在中间跨添加十字形柱间支撑。
原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面见表 1 ,其中Z 、L1 、L2 为原混凝土柱、梁 ,GZ 、GL 、ZC 为加层钢柱、钢梁、柱间支撑。
楼面附加恒荷载为1.5kN /m2 ,活荷载为 2kN /m2 ;屋面活荷载为0.5kN /m2 。
每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。
图1 结构平面布置图表1 原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面二、模型建立1.确定模板参数2.编辑轴网3.定义材料混凝土钢材4.截面定义5.楼板定义6.荷载定义7.约束修改8.截面分配9. 中间跨添加十字形柱间支撑10.添加楼板11.划分楼板12.荷载添加三、运行结果1.轴力最大轴力为11580kN 2.应力最大主应力值在40.1MPa 3.变形4.弯矩杆单元最大3-3弯矩值为384kN m ⋅四、结果检验由于结构复杂，通过最大杆件轴力进行检验。
软件计算最大轴压力为11580.1kN粗算结果为++6 3.66/2++3 3.66/20.56 3.6/20.53 3.6/210068.3kN⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=（21.5100）（21.5100） 考虑粗算计算误差大，两者差异合理，故模型检验合格。
sap2000v9.04中文版详实教材9
PROGRAM NAME:SAP2000REVISION NO.:算例 1-005框架–位移荷载算例描述本例采用一个门式框架验证了SAP2000中的一般支座、铰接支座（只是设置）和弹簧支座的设置和旋转的功能。
注意对于弹簧支座，其接地端被移动或旋转了。
生成了六个不同的模型。
除了如下图所示的节点4处的支撑情况不同外，这些模型是相同的。
将不同支撑条件下的结果与手算结果进行了对本。
重要提示：分析中只考虑了弯曲变形。
在SAP2000中，通过将面积属性修正参数设为1000并将剪切属性修正系数设置为0实现这一点。
几何特性和属性材料属性E = 29,000 k/in2截面属性b=12 ind=12 inA=144 in2I=1,728 in4在节点4的支承条件对于每个模型不同PROGRAM NAME:SAP2000REVISION NO.:节点4的支撑条件和荷载模型A模型B模型C模型D模型l Eθθ模型节点4的支撑条件荷载A 滑动支座节点4的Z 向位移-0.5"B Z 向平动弹簧，k = 10 kip/in 节点4的Z 向位移-0.2"C 滑动支座节点1的旋转0.01弧度D绕Y轴的旋转弹簧，k = 80,000 kip-in/rad节点4的旋转0.01弧度E 滑动铰支座框架单元2中点Z向外力10 kipF 滑动铰支座节点4局部3轴方向位移-1"SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:所测试的SAP2000技术要点：¾框架结构中支座的设置¾框架结构中支座的旋转¾线性（平动）弹簧的设置¾旋转弹簧支座的转动¾滑动支座¾滑动支座的设置结果比较采用Cook and Young 1985一书第244页的单位力法计算手算得出独立结果。
模型输出参数 SAP2000独立结果差值百分比F z (节点 1) kip 6.293 6.293 0%A.支座沉降M y (节点1) kip--906.250 -906.250 0%inF z (节点1) kip 1.115 1.115 0%B.弹簧支座沉降M y (节点1) kip--160.492 -160.492 0%inF z (节点1) kip -18.125 -18.125 0%C.支座旋转M y (节点1) kip-2,610.0002,610.000 0%inM y (节点1 ) kip-473.469 -473.469 0%D.弹簧支座旋转R y (节点4) rad.0.00408 0.00408 0%F z (节点1) kip 5.811 5.811 0%E.滑动支座F3 (节点4) kip 5.236 5.236 0%SAP2000PROGRAM NAME:REVISION NO.:F z (节点1) kip 27.215 27.215 0%F.滑动支座沉降M y (节点1) kip--3,918.919-3,918.919 0%in计算模型文件:算例1-005a, 算例 1-005b, 算例 1-005c, 算例 1-005d, 算例 1-005e, 算例 1-005f结论SAP2000 的结果和独立计算的结果精确地吻合。
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Sap2000作业
本学期学习了sap2000课程，目前关于sap的教材不多，除了彭老师的《结构概念分析与sap2000应用》在网上各结构论坛上广受好评之外，北京金土木最新出版的《sap2000中文版使用指南》也进一步推动了sap2000在全国的深入应用。
作为一种优秀的结构分析软件，它必将更加普遍，在工程设计中发挥更大的作用。
通过一个学期的sap2000学习，我收获的不仅仅是sap2000的一些知识。
刚入学时，面对如此多的结构软件如ansys, sap2000,abaqus,adina,midas，我很迷惘。
通过请教导师、师兄和同学，我渐渐有了初步认识。
Sap2000内容博大精深，我期待自己能够在学习过程中每天进步一点点。
以下是用sap2000操作的几个例子。
1“框架作用”在桥梁立柱中的应用验算。
大学期间我们系里组织了去江苏江阴长江大桥参观见习。
江阴长江大桥为“中国第一，世界第四”的特大跨悬索桥，全长3071m,主跨1385m, 以下为当时拍下的照片。
在参观工程师的伟大作品的同时，我发现该桥的立柱的梁截面尺寸明显要比柱的截面尺寸大，从上面照片上也可以看出来,估算其刚度也比梁的大许多。
现在学习了sap2000之后，尝试对该桥立柱进行风荷载下的简单模拟。
令梁柱线刚度比为λ，现对λ分别为1，2，4的三种不同框架在相同单位水平作用力下（F=1）的受力变形进行分析，建立模型如下：
输出结果如下：
λ=1时，变形图与弯矩图：
λ=2时，变形图与弯矩图：
λ=4时，变形图与弯矩图：
由以上sap2000输出的结果看出，λ=4时柱顶水平位移为λ=1时柱顶水平位移的一半，即在水平作用力下，梁柱线刚度比越大，其水平位移越小。
这是因为λ=4时梁柱线刚度比较大，由于梁的约束，柱内弯矩要减小，而成对轴力将分担很大一部分倾覆力矩，这样框架作用程度很大，变形则减小。
λ越大，横梁对框架结点转动的约束越大，在工程上一般当λ大于4时可认为是完全框架作用。
江阴长江大桥的立柱很高，在索平面内两侧索的拉力基本平衡，但在出平面方向刚度很小，而垂直于悬索平面的水平风荷载很大，设置刚度很大的刚性横梁形成完全框架作用，可以大大提高悬索桥立柱出平面刚度和抵抗水平荷载的承载力。
2模板支撑和拆除施工阶段的模拟
框架结构钢筋混凝土强度为C30（E=3.0*107），梁截面0.2m*0.4m, 柱截面0.5m*0.5m。
层高3m，开间6m。
在计算中的荷载仅考虑结构自重的影响。
每一层为一个施工阶段。
整体建模步骤如下：
步骤1：分别指定支撑为组1，第一层梁柱为组2，第二层梁柱为组3，第三层梁柱为组4。
施工第一阶段添加支撑组1，第二阶段添加组2，第三阶段添加组3，第四阶段添加组4，第五阶段拆除支撑组1。
操作如下：。