sap2000输出结果意义
论SAP2000程序中提供了强大的分析功能
SAP2000程序中提供了强大的分析功能，不仅囊括了土木工程领域几乎所有的分析类型：静力分析、动力分析、模态分析、反响谱分析等，最近还开展了在机械行业常用的频域分析，如稳态分析及PSD分析。
工程师需要做的是将实际结构简化为合理的计算模型。
对于非线性分析，选择不同的求解器、控制方法或者分析参数，计算结果会明显不同，因此工程师需要对非线性分析过程有一定的了解，并应具备一定的数值计算知识。
下面主要剖析土木工程行业常用的分析工况，并针对工程师遇到的常见问题做必要的解释说明。
1 线性分析与非线性分析在SAP2000中，静力分析与时程分析工况均可根据需要设定为线性或者是非线性分析。
两者的区别见表1。
线性分析与非线性分析的区别表1非线性可能有以下几种情况：1〕P-Δ〔大应力〕效应：当结构中有较大应力〔或内力〕时，即使变形很小，以初始的和变形后的几何形态写的平衡方程的差异可能很大；2〕大变形效应：当结构经历大变形时，变形前后的平衡方程差异很大，即使应力较小时也是如此；3〕材料非线性：材料的应力-应变关系不是完全的线性，或者是塑性材料；4〕人为指定：如指定了拉压限制，结构中包含粘滞阻尼单元或者其他非线性单元等情况。
在定义分析工况时，如果要考虑第1，2种非线性，可在工况定义时设定。
材料非线性在目前SAP2000版本中主要表达为各种形式的塑性铰，如轴力铰、剪力铰、PMM铰等。
铰的力学属性为刚塑性，出现铰意味着框架进入塑性阶段。
带有铰的框架对象的弹性属性来自于框架单元本身的弹性。
SAP2000更高版本将会融入P erform系列程序，届时用户可以更加灵活地定义材料非线性。
2 Pushover分析Pushover分析是一种静力非线性分析，用户定义侧向荷载来模拟地震水平作用，且通过不断增大侧向作用，追踪荷载-位移曲线，将这条曲线〔能力曲线〕与弹塑性反响谱曲线相结合，进行图解，得到一种对结构抗震性能的快速评估的方法，称为Pushover 方法。
sap2000输出结果意义课案
cn-kySap2000：结果数据表格输出表格显示内容SAP2000中分析数据表格显示是通过运行显示>显示表格命令完成的。
点击该命令，弹出选择显示表对话框（如下图）。
树状图中的分析结果按照节点输出、单元输出、结构输出进行分类。
用户点击分类名称左侧加号逐级进入下级分类图，点击分类名称左侧方框，使之出现叉号便表示指定的输出内容。
节点输出位移Joint DisplacementsJoint 节点编号；OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；StepNum 分步编号；U1、U2、U3 ，mm 沿局部1、2、3轴位移，单位：毫米；R1、R2、R3，Radians沿局部1、2、3轴旋转角度，单位：弧度。
反力Joint ReactionsJoint 节点编号; OutputCase 输出工况名称; CaseType 工况类型; StepType 分步类型; StepNum 分步编号; F1、F2、F3，KN 沿局部1、2、3轴轴向力，单位：千牛; M1、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴弯矩，单位：千牛.米.节点质量Assembled Joint MassesJoint 节点编号；U1、U2、U3，KN-s2/m 沿局部1、2、3轴轴向质量，单位：千牛.秒2/米；R1、R2、R3，KN-s2/m 绕局部1、2、3轴旋转惯量，单位：千牛.米.秒2。
单元输出框架输出Element Forces-Frames 单元力-框架Frame 节点编号；Station 测站；OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；P、V2、V3，KN 单元轴力、局部2轴、3轴剪力，单位：千牛；T、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴角加速度，单位：千牛.米；Frame Elem 框架单元编号；Elem Station 单元测站。
sap2000
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功能介绍
SAP2000功能介绍SAP2000中文版是一个集成化的通用结构分析与设计软件。
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进行分析和设计，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。
SAP2000中文版软件集成化的特性还体现在集成化的软件环境，也就是结构建模、分析和设计的所有工作都是在同一界面中完成的，并且所有的数据都是在同一数据库中进行的，不需要数据的相互传输。
SAP2000中文版的界面是一个标准的Windows界面系统，历史由来SAP2000是由美国Computer and Structures Inc.（CSI）公司开发研制的通用结构分析与设计软件。
SAP2000已有近四十年的发展历史，是美国乃至全球公认的结构分析计算程序，在世界范围内广泛应用。
美国CSI公司是由Wilson教授的学生Ashraf总裁于1978年创建的，CSI公司的大部分技术开发人员都是Wilson教授的学生，并且Wilson教授也是CSI公司的高级技术发展顾问，CSI公司的产品都是缘于Wilson教授及其学生在四十多年来对结构工程有限元分析领域内的研究，并且得到了来自全球数十万工程师用户持续不断的使用和建议，凭借SAP2000、ETABS、SAFE等高质量的软件产品，现在CSI公司已经成为这个领域的业界翘楚，其行业优势地位得到了全球的公认。
SAP2000是由SAP5、SAP80、SAP90发展而来的。
1969年美国加州大学Berkeley分校的Wilson教授发布了第一个SAP程序，这是基于小型机的，SAP是“Structural Analysis Program”首字母的缩写。
从此，SAP就成为了结构有限元分析的代名词。
1963年在加州大学Berkeley分校，Wilson教授和Clough教授为了教授结构静力与动力分析而开发了SMIS（Symbolic Matrix Interpretive System），其目的是为了弥补在传统手工计算方法和结构分析矩阵法之间的隔阂，这个FORTRAN程序是免费分发的，被许多大学采用，其最终版本是CAL91，直至今日，它仍在许多大学被用来教授现代结构分析课程。
sap2000输出结果意义
cn-kySap2000：结果数据表格输出表格显示内容SAP2000中分析数据表格显示是通过运行显示>显示表格命令完成的。
点击该命令，弹出选择显示表对话框（如下图）。
树状图中的分析结果按照节点输出、单元输出、结构输出进行分类。
用户点击分类名称左侧加号逐级进入下级分类图，点击分类名称左侧方框，使之出现叉号便表示指定的输出内容。
节点输出位移 Joint DisplacementsJoint 节点编号； OutputCase 输出工况名称； CaseType 工况类型； StepType 分步类型； StepNum 分步编号； U1、U2、U3 ，mm 沿局部1、2、3轴位移，单位：毫米； R1、R2、R3，Radians沿局部1、2、3轴旋转角度，单位：弧度。
反力 Joint ReactionsJoint 节点编号; OutputCase 输出工况名称; CaseType 工况类型; StepType 分步类型; StepNum 分步编号; F1、F2、F3，KN 沿局部1、2、3轴轴向力，单位：千牛; M1、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴弯矩，单位：千牛.米.节点质量 Assembled Joint MassesJoint 节点编号； U1、U2、U3，KN-s2/m 沿局部1、2、3轴轴向质量，单位：千牛.秒2/米； R1、R2、R3，KN-s2/m 绕局部1、2、3轴旋转惯量，单位：千牛.米.秒2。
单元输出框架输出Element Forces-Frames 单元力-框架Frame 节点编号； Station 测站； OutputCase 输出工况名称； CaseType 工况类型；StepType 分步类型； P、V2、V3，KN 单元轴力、局部2轴、3轴剪力，单位：千牛； T、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴角加速度，单位：千牛.米； Frame Elem 框架单元编号；Elem Station 单元测站。
SAP2000内力与结果输出
节点束缚：基本功效是限制了结构中某些节点之间的相对自由度，减少系统中需要求解的方程数量，提高计算效率。
Diaphragm(隔板束缚)用来指定给定结点实现结构平面内无限刚性的假定。
隔板束缚使所有被其限制的节点作为一个刚性的平面板来一起移动。
所有限制节点被平面内刚性接件连接在一起，但不影响平面（板）外的变形。
该束缚用于模拟建筑混凝土楼板或混凝土填充板，这种板有很大的平面内刚度。
生成面束缚：两块相邻的板当划分有限元时连接的边划分的数目不一致，当两块板受到不同的力的作用时，如果没有生成面束缚，则两块板的变形不协调，如果运行了生成面束缚功能，则板的变形变得协调了。
如下图，图４－２为没有运行生成面束缚的变形图，变形不协调；图４－３为运行了生成面束缚的变形图，变形协调。
壳单元的内力与应力结果输出：壳内力：F11、F12、F22——F11是沿1轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度的轴向力；F22是沿2轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的轴向力；F12是沿2轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上和沿1轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的剪力。
Fmax、Fmin——作用于单元中面上的每单位长度最大和最小主应力合力。
M11、M12、M22——M11是围绕1轴，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度方向弯矩；其他项弯矩可以类推。
V12、V13——V12是按2轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度面外剪力；V23是按3轴方向，在正2轴和负2轴上，作用于单元中面上的每单位长度面外剪力。
Vmax——作用于单元中面上的每单位长度最大主剪力。
MMax、Mmin——作用于单元中面上的每单位长度最大和最小主弯矩。
壳应力：S11、S22、S12——S11沿1轴方向，作用于正1面和负1面上的轴向应力；S22沿2轴方向，作用于正2面和负2面上的轴向力；S12是按2轴方向作用于正1面和负1面上和按1轴方向作用于正2面和负2面上的剪应力。
sap2000程序中提供了强大的分析功能
SAP2000程序中提供了强大的分析功能，不仅囊括了土木工程领域几乎所有的分析类型：静力分析、动力分析、模态分析、反应谱分析等，最近还发展了在机械行业常用的频域分析，如稳态分析及PSD 分析。
工程师需要做的是将实际结构简化为合理的计算模型。
对于非线性分析，选择不同的求解器、控制方法或者分析参数，计算结果会明显不同，因此工程师需要对非线性分析过程有一定的了解，并应具备一定的数值计算知识。
下面主要剖析土木工程行业常用的分析工况，并针对工程师遇到的常见问题做必要的解释说明。
1 线性分析与非线性分析在SAP2000中，静力分析与时程分析工况均可根据需要设定为线性或者是非线性分析。
两者的区别见表1。
线性分析与非线性分析的区别表1非线性可能有以下几种情况：1）P-Δ（大应力）效应：当结构中有较大应力（或内力）时，即使变形很小，以初始的和变形后的几何形态写的平衡方程的差别可能很大；2）大变形效应：当结构经历大变形时，变形前后的平衡方程差别很大，即使应力较小时也是如此；3）材料非线性：材料的应力-应变关系不是完全的线性，或者是塑性材料；4）人为指定：如指定了拉压限制，结构中包含粘滞阻尼单元或者其他非线性单元等情况。
在定义分析工况时，如果要考虑第1，2种非线性，可在工况定义时设定。
材料非线性在目前SAP2000版本中主要体现为各种形式的塑性铰，如轴力铰、剪力铰、PMM铰等。
铰的力学属性为刚塑性，出现铰意味着框架进入塑性阶段。
带有铰的框架对象的弹性属性来自于框架单元本身的弹性。
SAP2000更高版本将会融入Perfor m系列程序，届时用户可以更加灵活地定义材料非线性。
2 Pushover分析Pushover分析是一种静力非线性分析，用户定义侧向荷载来模拟地震水平作用，且通过不断增大侧向作用，追踪荷载-位移曲线，将这条曲线（能力曲线）与弹塑性反应谱曲线相结合，进行图解，得到一种对结构抗震性能的快速评估的方法，称为Pushover方法。
SAP2000 输出结果符号意义说明
SAP2000内力与结果符号的意义节点束缚：基本功效是限制了结构中某些节点之间的相对自由度，减少系统中需要求解的方程数量，提高计算效率。
Diaphragm(隔板束缚)用来指定给定结点实现结构平面内无限刚性的假定。
隔板束缚使所有被其限制的节点作为一个刚性的平面板来一起移动。
所有限制节点被平面内刚性接件连接在一起，但不影响平面（板）外的变形。
该束缚用于模拟建筑混凝土楼板或混凝土填充板，这种板有很大的平面内刚度。
生成面束缚：两块相邻的板当划分有限元时连接的边划分的数目不一致，当两块板受到不同的力的作用时，如果没有生成面束缚，则两块板的变形不协调，如果运行了生成面束缚功能，则板的变形变得协调了。
如下图，图４－２为没有运行生成面束缚的变形图，变形不协调；图４－３为运行了生成面束缚的变形图，变形协调。
壳单元的内力与应力结果输出：壳内力：F11、F12、F22——F11是沿1轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度的轴向力；F22是沿2轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的轴向力；F12是沿2轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上和沿1轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的剪力。
Fmax、Fmin——作用于单元中面上的每单位长度最大和最小主应力合力。
M11、M12、M22——M11是围绕1轴，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度方向弯矩；其他项弯矩可以类推。
V12、V13——V12是按2轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位长度面外剪力；V23是按3轴方向，在正2轴和负2轴上，作用于单元中面上的每单位长度面外剪力。
Vmax——作用于单元中面上的每单位长度最大主剪力。
MMax、Mmin——作用于单元中面上的每单位长度最大和最小主弯矩。
壳应力：S11、S22、S12——S11沿1轴方向，作用于正1面和负1面上的轴向应力；S22沿2轴方向，作用于正2面和负2面上的轴向力；S12是按2轴方向作用于正1面和负1面上和按1轴方向作用于正2面和负2面上的剪应力。
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Sap2000：结果数据表格输出
表格显示内容
SAP2000中分析数据表格显示是通过运行显示>显示表格命令完成的。
点击该命令，弹出选择显示表对话框（如下图）。
树状图中的分析结果按照节点输出、单元输出、结构输出进行分类。
用户点击分类名称左侧加号逐级进入下级分类图，点击分类名称左侧方框，使之出现叉号便表示指定的输出内容。
节点输出
位移Joint Displacements
Joint 节点编号；OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；StepNum 分步编号；U1、U2、U3 ，mm 沿局部1、2、3轴位移，单位：毫米；R1、R2、R3，Radians沿局部1、2、3轴旋转角度，单位：弧度。
反力Joint Reactions
Joint 节点编号; OutputCase 输出工况名称; CaseType 工况类型; StepType 分步类型; StepNum 分步编号; F1、F2、F3，KN 沿局部1、2、3轴轴向力，单位：千牛; M1、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴弯矩，单位：千牛.米.
节点质量Assembled Joint Masses
Joint 节点编号；U1、U2、U3，KN-s2/m 沿局部1、2、3轴轴向质量，单位：千牛.秒2/米；R1、R2、R3，KN-s2/m 绕局部1、2、3轴旋转惯量，单位：千牛.米.秒2。
单元输出
框架输出
Element Forces-Frames 单元力-框架
Frame 节点编号；Station 测站；OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；P、V2、V3，KN 单元轴力、局部2轴、3轴剪力，单位：千牛；T、
M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴角加速度，单位：千牛.米；Frame Elem 框架单元编号；Elem Station 单元测站。
Element Joint Forces-Frames：单元节点力-框架
Joint 框架节点编号；OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；StepNum 分步编号；U1、U2、U3，m/sec2 沿局部1、2、3轴轴向加速度，单位：米/秒2；R1、R2、R3，Rad/sec2 绕局部1、2、3轴角加速度，单位：弧度/秒2。
对象与单元
Objects And Elements-Joint：对象与单元-节点
JointElem 节点单元编号；JointObject 输出对象名称；GlobalX 节点X轴坐标；GlobalY 节点Y轴坐标；GlobalZ 节点Z轴坐标。
Objects And Elements-Joint：对象与单元-框架
FrameElem 框架单元编号；FrameObject 框架对象编号；ElemJtI 单元起点编号；ElemJtJ 单元终点编号。
结构输出
基础反力
Base Reactions：基础反力
OutputCase 输出工况名称；CaseType 工况类型；StepType 分步类型；StepNum 分步编号；GlobalFX 、GlobalFY GlobalFZ，KN 沿整体坐标系X轴、Y轴、Z轴反力，单位：千牛；GlobalMX 、GlobalMY GlobalMZ，KN-m 绕整体坐标系X轴、Y轴、Z轴弯矩，单位：千牛.米；GlobalX 、GlobalY GlobalZ，M 整体坐标系原点坐标值。
单位：米；XcentrodFX，YcentrodFX，ZcentrodFX，M X轴方向反力所在质心点的X、Y、Z 坐标值。
单位：米；XcentrodFY YcentrodFY，ZcentrodFY，M Y轴方向反力所在质心点
的X、Y、Z坐标值。
单位：米；XcentrodFZ YcentrodFZ，ZcentrodFZ，M Z轴方向反力所在质心点的X、Y、Z坐标值。
单位：米。
振型信息
1.Modal Periods And Frequencies：振型周期与频率
OutputCase 输出工况名称；StepType 分步类型；StepNum 分步编号；Period ，Sec 周期，单位：秒；Frequency，Cyc/sec 频率，单位：次/秒；CircFreq，Rad/sec 圆频率，单位：弧度/秒；Eigenvalue，Rad2/sec2 特征值，单位：弧度2/秒2。
2.Modal Load Participation Ratios：振型荷载参与比率
OutputCase 输出工况名称；Item Type 项目类型；Item 项目方向；Static Percent 静力参与百分比；Dynamic Percent 动力参与百分比。
3.Modal Participating Mass Ratios：振型质量参与系数
OutputCase 输出工况名称；Step Type 分步类型；Step Num 分步编号；Period ，Sec 周期，单位：秒；UX、UY、UZ 整体坐标系X、Y、Z三方向振型质量参与百分比。
SumUX、SumUY、SumUZ 整体坐标系X、Y、Z三方向振型质量参与百分比累加值；RX、RY、RZ 绕整体坐标系X、Y、Z三方向振型质量参与百分比；SumRX、SumRY、SumRZ 绕整体坐标系X、Y、Z三方向振型质量参与百分比累加值。
4.Modal Participation Factors：振型参与系数
OutputCase 输出工况名称；Step Type 分步类型；Step Num 分步编号；Period ，Sec 周期，单位：秒；UX、UY、UZ，KN-s2 整体坐标系X、Y、Z三方向振型参与系数，单位：千牛.秒2；RX、RY、RZ，KN-m-s2 绕整体坐标系X、Y、Z三方向振型参与系数。
单位：千牛.米.秒2；ModalMass，KN-m-s2 振型质量，单位：千牛.米.秒2；ModalStiff，KN-m 振型刚度，单位：千牛.米。
5.Response Spectrum Modal Information：反映谱振型信息
OutputCase 输出工况名称；ModalCase 振型工况；Step Type 分步类型；Step Num 分步编号；Period ，Sec 周期，单位：秒；DampRatio 阻尼比；U1Acc、U2Acc、U3Acc，m/sec2 局部坐标1轴、2轴、3轴方向加速度，单位：米/秒2；U1Amp、U2Amp、U3Amp，m 局部坐标１轴、2轴、3轴方向振幅，单位：米。
其它输出项
1.Buckling Factors：屈曲系数
OutputCase 输出工况名称；Step Type 分步类型；Step Num 分步编号；ScaleFactor 比例系数，即屈曲安全系数。
2.Total Energy Component：全部能量构成
OutputCase 输出工况名称；Case Type 分步类型；Input ，KN-m 输入能量，单位：千牛.米；Kinetic，KN-m 动能，单位：千牛.米；Potential ，KN-m 势能，单位：千牛.米；ModalDamp，KN-m 振型阻尼，单位：千牛.米；LinkDampers 连接单元阻尼；LinkHystrtc，KN-m 连接单元滞洄，单位：千牛.米；Error，KN-m 错误，单位：千牛.米。