sap2000有限元结构分析
结构分析报告
课程名称：弹性力学与有限元
班级：土木1404班
学号：22
姓名：徐安州
指导老师：郭光林
2016 年12月 18 日
一．简介
预应力钢筋混凝土梁线性静力分析，图形为简支梁，截面为矩形高0.8m，宽0.6m，跨度16m，跨数为1，材料为钢筋混凝土，荷载为均布荷载，输入荷载值为20，实用工具为SAP2000
0.8m
0.6m
二．分析结果
承重梁的变形主要集中在弯矩最大处，也就是梁中心部分有最大挠度变化。
具体各处荷载如下表：
Table: Assembled Joint Masses
Table: Assembled Joint Masses
1 0.009227 0.009227 0.009227 0.00 0.00 0.00
2 0.009227 0.009227 0.009227 0.00 0.00 0.00
三．结论与建议
在承受均布荷载时在梁中心处承受弯矩最大
对于均布荷载来说，简支梁在做计算设计时，最需要注意的是支座反力和中心处的弯矩。
可以通过增加跨数和改变约束方式来降低结构所承受的荷载。
SAP2000钢结构分析-全面教程
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
基于SAP2000的圆形煤仓中央柱有限元分析
基于SAP2000的圆形煤仓中央柱有限元分析摘要：针对电力行业中的特种结构-煤仓中央柱结构平面不规则，立面复杂特点，在圆形煤仓中央柱承载力分析中运用大型有限元计算软件SAP2000，利用计算机的优势对煤仓中央柱整体建模研究分析。
关键词：SAP2000；数值模拟；有限元分析；煤仓中央柱一般大型火力发电厂的输煤栈桥始于圆煤仓中心地下，由卸煤斗将煤从中心柱顶部卸下，通过地下栈桥将煤运走，距离中心柱一定距离处设置一个紧急卸煤斗装置。
地下运输系统包括中央柱、紧急卸煤斗、地下隧道。
中央柱基础支撑上部堆料取料设备及卸煤漏斗，荷载由厂家提供，结构型式为带三个支墩、顶面开大圆孔的圆形砼筒壁。
本文以某大跨越工程实例为背景，根据工程场地地质水文条件及其上部结构荷载分布特点，在设计中运用了大型有限元计算软件SAP2000，采用整体建模研究分析。
1 工程概况三水恒益电厂“上大压小”2×600 MW超临界燃煤发电机组工程规划总容量为2×600 MW超临界燃煤发电机组，位于佛山市三水区白坭镇。
本工程地面粗糙度B类；地震烈度：多遇地震（50 a内超越概率为63%）水平地震影响系数最大值αmax=0.068，特征周期Tg=0.45 s，相应的基本地震（50 a内超越概率为10%）地面加速度峰值0.077 g。
设计地震分组：第一组。
场地类别：本场地绝大多数区域采用吹砂回填，回填土层下卧软弱层，建筑场地类别为Ⅱ类，属对建筑抗震的不利地段。
2 工程建模2.1 几何模型的建立采用SAP2000中的实体建模，实体模型采用实际尺寸。
2.2 材料的选择以及所用参数计算模型的材料及所用参数均根据规范中的通用数据选取。
2.3 网格划分网格划分从下往上建模，直接生成实体，因为无法进行布尔操作，需要预先在CAD中想好如何划分网格，按照实际存在的节点布置完后采用自由网格划分，也可以生成网格图形，但一般是四边形或者三角形单元，难点在于圆形截面外缘是由无数个多段线连接而成，事先要设想好连接方式。
sap2000做索结构分析小结_secret
HiStruct 曾于05年的时候写过一篇用sap2000来做索结构分析设计的小文章，那时候主要还是应用sap2000 v8,9版本，如今sap2000程序已经升级到了v12版本，sap2000软件升级好快。
今天帮一位朋友解决一个空间索结构的分析计算问题，于是重翻旧文，顺便做一些更正和补充。
正文如下：一，sap2000中索单元的通用模拟方法1．可以用hook 单元来模拟hook 的属性应该很容易理解，它就是一个只拉的杆件单元，可以用它来模拟一些受力情况类似的索单元，比如可以忽略索自重引起的挠度变形的情况，这里强调的是用hook 的时候，相关参数的设置比较重要，不过没有什么特殊要注意的，根据实际情况来就可以了。
2． 可以用frame 来模拟索 索单元与sap2000采用的frame 单元，存在一些属性上的差距，但是可以通过sap2000的属性修改功能来弥补。
首先分析一下索的特性：比较柔，相当于不承受弯矩，可以设置截面的抗弯刚度为0来实现（这是sap参考推荐的桁架模拟方式，此时不需要释放单元两端弯矩），也有一些人推荐采用设置抗弯刚度有极小值的方式来模拟，原理类似。
空间索结构在实际操作中经常出现解无法收敛的情况，曾经有位朋友找我帮忙计算一个很难收敛的大型桅塔结构，后来经过大量测试在设置frame 单元的抗弯刚度为0，非线性参数自定义时，得到合理的，收敛的分析结果。
其实，只要结构模型建得正确合理，frame 单元的抗弯刚度对于计算结果的影响可以忽略。
至于索的其他参数，比如弹性模量，等效截面面积和直径等，根据实际情况来就可以了。
注：这种方法近似模拟出来的索结构在自重不可忽略的情况下，还是有弯矩存在的。
3． 在v9.0的版本以后，索单元已经独立出来了，即cable 单元，使用cable 单元最重要的就是要理解cable Geometry 的意义，如图1所示，这里非常重要的一个概念就是deformed geometry 是什么意思，它是指通过解析法，理论计算出来的索的垂度，默认的荷载为索的自重状态，当然用户可以增加或者减小，一般来说deformed geometry 来建立模型的话就不需要在模型中计算恒载的局部垂度了，但是对于空间结构而言，建议采用undeformed geometry ，并且分析恒载。
SAP2000—三层框架分析
SAP2000—三层框架分析1引言SAP2000自诞生以来，就已经成为最新结构分析和设计方法的代名词。
在多次的升级换代中，SAP2000保持了原有产品的传统功能，新增功能使得软件更加完善、直观和灵活，简洁的用户界面，在交通运输、工业、公共事业、运动和其它领域，为结构设计工程师提供更加得心应手的分析引擎和设计工具。
作为学习桥梁设计的研究生，学习SAP2000是针对结构动力分析所必不可少的功课。
在石岩老师的指导下，开始真正接触到桥梁抗震。
老师从理论剖析解构到软件模型建立分析，最后应用于实际的桥梁建设。
结课作业在即，我也对桥梁抗震有了初步全面的了解，尤其是SAP2000软件的应用，其简洁又准确的计算让我对整个软件产生了极大的兴趣。
在此，以三层框架的动力分析为结课作业。
2背景2.1三层框架某三层现浇钢筋混凝土框架结构民用房屋。
设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.40g，设计地震分组为第二组。
结构的阻尼比为ζ=0.040。
框架柱截面尺寸为500×500mm，框架梁截面尺寸为250×600mm。
梁柱混凝土强度等级均为C35，主筋用HRB335级钢，箍筋采HPB235级钢。
底层层高为3.8m，第二层和第三层层高为3m。
图1 结构模型示意图2.2结课作业要求（1）结构质量和刚度质量/(×105 kg) 刚度/(×108 N/m)学号姓名m1m2m3k1k2k31.94400 1.10000 1.10000 1.184702.62560 2.40680（2）输入的地震动学号姓名编号PGA/g NPTS DT/sMG01 0.2704 4000 0.01（3）计算结构的周期和振型；（4）输入表2给定的地震动记录，并将PGA调整为0.4g，通过时程分析，计算得到动力反应（各点位移、基底反力）；3模型建立1）点击建立新模型，先选择好单位是N,m,C，然后点击轴网模型。
点击确定，之后会出现快速网格线的划分，这里可以不用管，因为我们模型简单，可以在之后的节点建立那里自己定义节点之间的距离，如图所示，之后就可以关闭轴网，调整二维视图到Z-X。
结构分析设计软件SAP2000和PKPM在钢混结构中的应用分析
结构分析设计软件SAP2000和PKPM在钢混结构中的应用分析摘要：本文通过应用结构分析设计软件SAP2000对水泥厂窑头进行计算和分析，阐述了SAP2000在钢混结构设计中的直观性和优越性，同时，结合国内结构分析设计软件PKPM进行了结果对比分析，得出了结构分析设计软件SAP2000在钢混结构设计中的可靠性，为实际工程中的结构有限元分析设计软件的选择提供了一些论证，以便大家在今后的工程中根据结构的具体形式采取更加合理的设计软件。
关键词：结构分析；SAP2000；钢混结构；PKPM绪论结构的有限元法分析是随着计算机模拟技术的发展逐步兴起的，目前国内外的结构分析设计软件很多，在国内应用最多的由中国建筑科学研究院PKPKCAD工程部编制的PKPM系列软件，它在国内设计行业占有绝对优势，在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。
它紧跟行业需求和规范更新，不断推陈出新开发出对行业产生巨大影响的软件产品，使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。
而SAP2000是由美国Computer and Structures Inc.（CSI）公司开发和编制的集成化的通用结构分析和设计软件，它可以对建筑结构、工业建筑、桥梁、管道、大坝等不同体系类型的结构分析和设计，也可以根据需要完成世界大多数国家和地区的结构规范设计。
作为国际化的结构分析设计软件，它与国内软件的概念和体系存在着一定的区别[1]。
SAP2000可以给设计者提供一个直观简洁的视图界面，而且还可以在同一界面中进行结构的建模、分析和设计，同时应用计算机高效准确的分析技术和直观完善的数据展示，已经逐步在国内得到了的推广，特别是从事国外工程项目的设计工作，作为国际通用软件的SAP2000可以更加有效的提高我国设计者的水平和效率，增强我国设计行业在国际平台上的竞争力。
同时它还具有强大的荷载定义和结构分析功能，荷载定义包括面荷载、车道荷载、应变荷载、表面压力荷载、孔隙压力荷载、预应力荷载等，结构分析功能包括了模态分析、反应谱分析、屈曲分析、push—over分析及阶段施工分析、非线性动力分析等。
SAP2000在钢结构设计中的若干问题探讨
ｐｔ是平 ｍｍｒｅ ｌ ａ ｅ 板，ｅｂ ｎ是膜， ａ 两者的区别 应该是有无面
外刚度。如板厚 较大 ， 的剪切变 形不 能忽略 时用 ｔｃ 板 ｈｋ ｉ
ｐ ｔ 厚板单元）比如厚板转换层； ｌｅ ａ（ ， 否则可用 ｔｎ ｅ薄板 ｈ ｐｔ ｉｌ（ ａ
单元） 。再有 ， 只要在 ｓｅ 上加了面荷载 ， ｈｌ ｌ 就可以传到支座
了。
结构中 ， 交叉撑的两个杆件在中点设断点相连需注意 ： １程序计算的计算长度不对（ ） 不影响分析 ， 但用程序设 计截面时需修正计算长度 ， 否则偏不安全） 。 幻释放断点处端弯矩 ， 会出现几何瞬变。 ３不释放 则程序假定 ４ ， ） 杆刚接（ 而不单是被断开的构 件连续）要构造保证之。 ， ｔ ｅ ｅｇ／０４ ９ ４ ｏ ｒ ｓ ｎ２０ 一 一 ： ｗ ｄｉ 建议处理办法 ： １ 十字交叉处不要设置节点 ， ） 让两个杆 无节点通过。 截面设计时注意长细比修正。 ２ 主杆有平面节点时作为梁单元计算。截面设计时忽 ）
ｌ ｄｏ２０ ａ ａ ／０ ３一５ ０ ｏ 一１ ：
幻 为什么ｓ ｌ ｈｌ ｅ 的网格划分比较麻烦？它和 ｐ ｔ的网 ｌｅ ａ
格划分有什么性 ， 而只拉单元就不一定非得几何非线性了， 比如我用钢筋作支 撑， 可以是单拉杆 ， 但绝不是索。
很小（ 正常情况是不可能的） 这个修正系数将是很大的， ， 计 算结果是不对的。 另外应该注意 ： 在模拟析架单元时不能将一根杆划分为 两个及以上的单元， 因为衔架单元只有一个自由度 ， 中间节 点在三维分析中将本来一个自由度投影为三个自由度 ， 两维 分析中将本来一个自由度投影为两个 自由度 ， 刚阵是奇 总 异的， 运行时不是除零计算中止就是得到大位移结果（ 因舍 入误差而不出现除零 ， 除一个很小的数得到大位移结果） 。
SAP2000之玻璃幕墙结构分析
SAP2000之玻璃幕墙结构分析1. 背景随着建筑行业的发展，越来越多的高层建筑出现在城市中心区域。
其中，玻璃幕墙建筑因其外观美观、采光良好、能源节约等优点，受到了广泛的关注和推崇。
但是，由于其结构复杂、受风荷载影响较大等因素，玻璃幕墙结构分析变得非常重要。
在这里，我们将介绍如何使用SAP2000软件进行玻璃幕墙结构分析。
2. SAP2000软件SAP2000是一款常用于结构分析和设计的有限元分析软件，这个软件有着数十年的发展历史，其在结构分析领域拥有广泛影响力。
在使用SAP2000对玻璃幕墙进行分析时，我们需要了解软件的基本操作和功能，以便准确地进行模拟和分析。
3. 玻璃幕墙结构分析在进行玻璃幕墙结构分析前，我们需要了解幕墙的各个部分和参数。
一般来说，玻璃幕墙由玻璃、金属框架、支撑支架等组成。
在进行SAP2000模拟时，我们需要将这些参数进行数值化，以便输入到软件中进行分析。
在输入完数据后，我们需要按照一定的步骤进行计算。
具体来说，我们需要进行以下几个步骤：1.建立模型在这个步骤中，我们需要将输入的幕墙参数进行建模，并进行材料属性的设定。
在建立模型时，我们需要特别注意支架的位置和结构，以便模拟出最准确的结果。
2.施加载荷在这个步骤中，我们需要按照实际情况设定荷载类型和荷载大小。
在玻璃幕墙中，风荷载是一个非常关键的因素，需要进行专门的计算和分析。
3.进行分析在进行分析时，我们需要使用SAP2000的求解器进行计算，并根据计算结果进行调整。
在这个过程中，需要特别注意幕墙的刚度和稳定性，以便得到最准确的结果。
4.输出结果在完成分析后，我们需要将分析结果输出成图表或者表格形式，以便更好地进行分析和研究。
4.基于SAP2000软件进行玻璃幕墙结构分析是一种准确可靠的方法。
通过这种方法，我们可以更好地了解幕墙结构的受力特性和参数变化规律，从而更好地进行设计和改进。
当然，需要注意的是，这种方法需要一定的结构知识和计算基础，以便正确地进行模拟和分析。
结构分析软件Sap2000学习资料
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。
结构设计SAP2000分析模型56例
✔
比。
4. 并通过压扁处不同长 径比的分析对比得到
合理的长径比控制参
数。
1. 通过分析该出的应力
分布情况并与杆件设
壳单元
计应力对比，得到控 ✔
制杆件应力比的目
的。
8
方钢管相交 53 节点有限元
分析
铸钢节点在 相交处倒圆 54 角的有限元 分析
树枝状铸钢 55 节点有限元
分析
壳单元
同上
✔
1. 圆 钢 管 相 交 处 倒 圆
大型商业超 长地下室顶 35 板与外墙协 同并考虑楼 板开洞的温 度应力分析
6m 长悬臂 混凝土梁根 36 部混凝土局 部压应力分 析。 超长地下室 外墙设置 “膨胀弯” 37 对缓解温度 应力的作 用。
各类楼盖自 38
振频率计算
拱形高压高 温蒸汽管道 39 支座推力计 算。
1. 通过节点束缚表达钢 板通过螺栓与既有混
壳单元
✔
性。
1. 整体分析考虑顶板支
框架/索 壳单元
撑和相互垂直侧壁的
支撑作用。
✔
2. 用于设计。
实体单
元
弹簧单 1. 用于分析。
×
元
框架/索 壳单元
1. 用于分析
×
壳单元 2. 用于设计
✔
框架/索 1. 验证规范规定的实际 ×
壳单元
意义。
3
地下室防水 20 板 （ 桩 ‐ 承
台）有限元 分析。
工字钢轴心 21 受压柱的屈
实体元 壳单元
凝土梁之间的连接关
系。
✔
2. 验证这种补救措施的 可行性。
1. 针对温度应力的分布
和数值有针对性地配
基于SAP2000的转换桁架的钢节点有限元分析
桁架的最大挠度值 为 ２ ４ ． ９ ４ ｍ ｍ，桁 架计算 跨度 为 ２ ５ ． ２ ｍ，
挠跨 比约为 １ ／ １ ０ １ ０ ， 转换桁架 具有较大 的竖向刚度 ， 可有
效降低上部结构构件的次 内力 。
转换桁架在本工程 中 的运用 ，应 用有 限元软 件） 。转换桁架上弦所 连的第 ５层楼
板加厚为 １ ６ ０ ｎ ｌ ｌ ｎ ，开 大 洞 的 ２～ ４层 楼 板 加 厚 为 １ ２ ０ ｍ ｒ ｆ ｌ 、 局 部 区域 加 厚 为 １ ５ ０ ｍｍ，办 公 标 准 层 楼 板 厚 １ ０ ０ ｍ ｍ，大 屋
Ｄ ０ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ １ ８
２ ． ２ ． １ 竖 向荷载作用下 的验算
在竖向荷载标准组合作 用 （ 恒载 ＋活载 ） 下 ，转换 桁架 的变形如 图 １所示 。分 析 结果 表 明 ，在 竖 向荷 载作 用 下 ，
面粗糙 度 ｃ类 ，体型 系数 １ ． ４ 。本 工程 抗震设 防类 别 为丙 类 ，建筑设 防烈度为 ７度 ，Ⅱ类场 地 ，设计 地震 基本 加速 度为０ ． １ ｇ ，设计地震分 组为 第三组 。根 据 《 高 层建筑 混凝 土结 构技 术规 程》 …， 转换 桁架性 能 目标定 位 Ｃ，即中震弹
验算。
震不屈服 。在 大震作 用 下，两弦杆 相 交处 出现 应 力集 中现
象 ，完全屈服 ，采取设 置加 劲肋 的措施 ，使 得应 力 集 中现
象不再明显。
关键 词 ：钢结构 ；节点转换桁架 ；有限元分析