SAP2000稳定性分析与后处理技术
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注意：壳单元力矩的方向与框架单元力矩方向不同！
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壳单元内力
壳单元的内力
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SAP2000工程应用进阶
截面切割
定义截面
节点集合 → 截面位置
节点集合 + 单元集合 → 组(Group)
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右侧
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截面切割
绘制截面切割
切割面横穿单元
平均转角：(R1z+R2z+R3z)/3
节点编号 + 自由度标签 + 系数
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右侧
c. cn
左侧
• 两侧单元 → 隔离体
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SAP2000工程应用进阶
广义位移
层间位移：U1x-U2x
平动：长度量纲的广义位移，如：层间位移、相对平动等。
转动：无量纲的广义位移，如：层间位移角、楼层位移比等。
非线性屈曲分析
• 基于屈曲模态的初始几何缺陷 • 几何非线性：P-Delta效应 vs 2000工程应用进阶
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屈曲分析
几何非线性
F P
F
P
大位移效应
ഥ ࢛ ൌࡷ ࢛ െࡳ ࡼ ࡷ
外荷载很小 位移很大
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② ③
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①
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SAP2000工程应用进阶
非线性屈曲分析
大位移效应
线性静力分析
非线性静力分析 （考虑大位移效应）
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荷载控制 位移控制
加载控制方法
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非线性屈曲分析
• 已知荷载的分布形式 • 荷载的具体大小已知 • 适用于常规的线性分析
两种方式施加的荷载向量成比例
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SAP2000工程应用进阶
虚功图
显示虚功图
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壳单元内力
实体单元应力
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特定位移由单位荷载 P 的位置和方向加以确定
SAP2000工程应用进阶
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壳单元内力
壳单元的内力
应力沿壳单元厚度方向的积分 → 内力
2 EI ( l )2
l EI Pcr
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屈曲分析
欧拉公式
临界荷载 Pcr 与受力状态有关：
① 恒载 + 活载（均为标准值）：不易判断单个杆件的局部失稳，故 很难确定该杆件的临界荷载。 明确，可操作性强，但很难符合杆件实际的受力状态。 ② 对单个杆件的两端施加“等大反向的单位节点荷载”：分析目标
③ 竖直方向反力 FZ 以及合力作用点
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非线性屈曲分析
初始几何缺陷
《空间网格技术规程》：进行网壳全过程分析 时应考虑初始几何缺陷的影响，初始几何缺陷的分 布可采用结构的最低阶屈曲模态，其缺陷的最大计 算值可按网壳跨度的1/300取值。
API插件 V17及后续版本 “修改未变形几何”
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优点 缺点
符合实际的 受力状态 不易判断屈 曲的构件 目标明确 可操作性强 不符合实际 的受力状态
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SAP2000工程应用进阶
北京筑信达工程咨询有限公司
Beijing Construction Information Solution Engineering Consulting
SAP2000工程应用进阶技术
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概述
特征值屈曲分析
• 基于恒载作用的屈曲分析 • 负特征值（屈曲因子）问题 • 基于屈曲分析的计算长度系数
• 已知荷载的分布形式 • 荷载的具体大小未知 • 适用于失稳分析/推覆分析
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刚体位移 合理位移
SAP2000工程应用进阶
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概述
基于虚功图的结构优化 壳单元的内力输出约定
楼层力/截面内力的提取 层间位移角的输出 结构的质心和重心位置
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虚功图
虚功原理
负特征值
程序不区分整体屈曲和局部屈曲
• 模态分析：负特征值 → 结构刚度或质量有问题！
• 屈曲分析：负特征值 → 荷载反向结构更容易失稳！ –通常为局部屈曲（前几阶屈曲模态）
–负特征值并不代表分析模型存在异常！
负特征值在线性屈曲分析很常见
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Pcr
屈曲分析 + 欧拉公式 → 构件计算长度系数
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用户二次处理
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结构质心
① 创建模型并定义合适的质量源 ② 设置荷载工况并运行分析 ③ 输出所有节点的集中质量 ④ 输出所有节点的坐标值 ⑤ 导出至 Excel 后处理
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结构重心
地基反力
① 创建包含所有重力荷载的工况 ② 运行分析后，表格输出地基反力
基于恒载作用的屈曲分析
非线性静力工况
P-Delta效应 + 恒载
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屈曲分析
屈曲工况
继承前述工况的结构刚度 + 其它荷载
屈曲因子
在恒载作用其它荷载的缩放系数。
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压力降低刚度
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F
P
P-Delta效应
轴力P很大 变形很小
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屈曲分析
se
计算长度系数
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特征值屈曲分析 vs 特征值模态分析
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屈曲分析
临界荷载 Pcr
构件两端的约束条件由程序自动考虑，如何确定临界荷载？
屈曲形式 荷载分布
整体屈曲 恒载+活载
荷载大小
标准值
局部屈曲
杆件两端
等大反向 的单位力
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交互式数据库编辑 +Excel
• 单元集合 → 隔离体
节点集合 → 截面位置？
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左侧
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单元集合 → 隔离体
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截面切割
绘制截面切割（续）
切割面通过节点 节点集合 → 截面位置
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多个节点自由度的线性组合
层间位移：U1x-U2x
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广义位移
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。
某位达人整理的sap2000精华贴
某位达人整理的sap2000精华贴=====================转载================================sap2000默认杆件间刚接？RESTRAINT是指我们常说的支座约束条件和边界条件；CONSTRAINT是指节点情况，或者说是不同单元间的相互约束，如节点刚接、铰接等等。
SAP2000中隐含为每个节点刚接，如要设成铰接要用此菜单释放各个方向的弯矩。
简单的说，restrain是节点约束情况的意思，比如：铰结，刚结等等。
而constrain 是表示节点间相互关系，也可以理解为主从关系，比如：保持在同一平面内变形，保持在某一方向上位移一致等等。
在空间框架分析中，如何考虑楼板的作用？如果你想考虑刚性楼板作用的话，SAP2000中有一种“刚片约束”（diaphram constraint）最适合。
如果想考虑弹性楼板作用的话，只有用SHELL或PLATE单元模拟楼板，这样还可以自动传递板上的荷载，只不过模型复杂很多E文高手帮忙 [精华]Section Cuts... 截面剖切（用于给出该截面合力）Draw Developed Elevation Definition... （可以转弯的结构立面图，亦可作广义截面）Rigid Diaphragm... （平面内刚度无限大楼板）Floor-Type Area Object Options... （楼板类别，用于倒竖向荷载）Integrated Strip Forces... （综合板带内力）View/Revise Overwrites... （显示/修改设计参数）Make Auto Select Section Null... （建立自动设计设计截面库，用于钢结构）Reset All Steel Overwrites... （重置钢结构设计参数）Overwrite Frame Design Procedure... （重置杆件设计布骤）Overwrite Wall Design Procedure... （重置剪力墙设计布骤）Show Bounding Plane （显示工作平面)Show Crosshairs （显示十字丝）大家在用ANSYS和SAP2Y时用什么单元模拟剪力墙？＊墙单元可以被夹在两立柱中间。
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-疑难汇总
1、局部坐标系在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。
但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial 1、 axial 2、axial 3？答：（a）红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。
king.zk（b）局部坐标系的规定如下： 1轴为轴向，从i点到j点。
当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系X轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。
lijianning2、SAP2000软件在建立模型时，无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小，软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量，而在实际工程中是要考虑这些的，涉及到截面剪力强度大小计算等问题。
想问的是，现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估，这些结果可靠吗？不知SAP新版本会不会解决这个问题？2005-04-19答：在实际设计的时候，sap会给出所需要的剪切钢筋面积，这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。
至于做抗震评估，如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话，那么也许可以这么做：混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线，让它来考虑箍筋的作用，这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。
ocean20003、SAP2000截面设置的梁配筋问题各位大侠：小弟初涉sap，有几个比较初级的问题：（1）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只对纵筋的截面进行定义，而在实际的结构设计中，还存在箍筋配筋的问题。
（2）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只给了一个截面进行定义，而在实际的结构设计中，梁两端和中间段的配筋有时是不一样的，还有柱也存在这样的问题，大家如何处理的？（3）在进行pushover推覆分析中，要设置塑性铰特性，sap2000给出了默认值，而实际的铰特性小弟认为应该对杆件进行试验，或者用专门的软件来计算，不知大家如何处理？如果用软件来计算，望能告知或者提供上来，不胜感激！（4）sap2000中进行动力时程分析用到的地震波，其文件格式是什么？地震波的时间间隔是多少？还是完全按照自己处理的地震波的时间间隔来定？答：（1）、sap2000在采用混凝土设计的时候会计算判断出所需要的纵筋和箍筋的面积，以结果的形式体现出来，定义截面的时候只是一个初始设置。
SAP2000总结
SAP2000总结第一篇：SAP2000总结SAP2000总结(2012-07-28 17:34:56)转载▼ 标签：杂谈在家一边做论文，一边把SAP2000建模和分析过程整理了下 1.轴网：a：文件---新模型---轴网。
笛卡尔坐标可以定义立方体矩形，柱面坐标可以定义立方体弧形。
添加局部坐标系：单击鼠标右键---编辑轴网数据---添加新系统（原点位置：0、0、0；在快速绘制，第一个网格位置中可以输入局部坐标相对于总坐标的位置；不可以在一个视窗中同时显示整体坐标、局部坐标，可以通过屏幕右下方的选择区切换。
b:文件---导入：CAD文件、EXCEL等。
注：cad中定义不能使用0图层定义新的图层；在导入时，cad的铅垂方向和世界坐标wcs中X、Y、Z、轴的哪一个轴对应，相应的选择对应的轴（全局上方向），也可以在cad中进行旋转操作，也可以通过施加重力方向的荷载校核；结构导入模型时偏离整体坐标原点太远，可以在cad中将模型移到通用坐标系WCS原点，或在sap2000中进行模型整体移动；cad中采用的是浮动坐标，导入sap2000后会出现极少的位差，可在“交互数据编辑功能”里修改；cad中的曲线杆件不能导入sap2000中，可以利用cad的二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段；由cad导入的线段必须为直线，不能为多段线。
c:程序自带的已定义属性的三维“框架”。
1.1：修改轴网：转化为一般轴线：即可完成对整体坐标与局部坐标中轴线的编辑、修改。
编辑数据---修改显示系统----粘合到轴网线：某楼层层高不一样时，可在-修改显示系统修改z轴坐标，构件会随着轴网一起移动。
.2．定义材料：定义---材料（有快速添加材料和添加新材料）。
快速添加材料是程序已经定义好了的，可以定义钢和混凝土，当“快速添加材料” 中没有要定义的材料时，则需要自己手动在“添加新材料” 中定义。
3.定义截面: 框架单元：用来模拟梁、柱、斜撑、桁架、网架等。
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-常见问题解决(含Sap2000精华贴摘录)汇总
Sap2000常见问题1 问：能够移动工具栏中的按钮么？答：当然可以——拖住工具栏的双线指示位置，可以移动到不同的位置处，或者可以完全的关闭它。
2 问：如果偶尔选错一个对象，该如何去掉它？答：简单的再次单击这个对象来去掉它，或者点击清除选择按钮‘clr’来去掉全部所选的对象。
注意到与这个按钮相邻的还有两个相关按钮，一个是‘ps’按钮来获取前一次选择；一个是’all’按钮来选择全部点、线、面。
3 问：右下角下拉菜单中的“Global”指的是什么？答：它指的是当前显示的坐标系。
在同一个模型中用户可以建立多个坐标系，可以是笛卡尔坐标系或者柱坐标系。
如果用户定义了多个坐标系，那么可以在SAP2000 屏幕右下角的默认为“Global”的下拉菜单中进行切换。
4 问：如何显示构件的局部坐标轴？答：点击视图>设置建筑视图选项，在对话框中勾选框架/索/钢束前面的局部坐标轴选项，可以显示红、白、蓝三个颜色的箭头，代表1,2,3 轴。
参考美国国旗的颜色来记住这个是有效的方法，红色对应１轴；白色对应２轴；蓝色对应３轴。
请注意这个视图菜单>设置建筑视图选项命令，设置局部坐标轴的显示不仅适用于框架对象，也适用于节点、壳面及连接对象。
5 问：如何改变构件的长度？答：在要改变构件的端点处点击鼠标右键，然后在弹出的点信息对话框中编辑构件端点要移动到的位置的坐标。
6 问：如何改变框架单元的截面属性？答：首先，选择框架单元，点击指定>框架/索/筋>框架截面，选择新的截面属性。
如果在左侧的截面属性菜单中没有看到需要的截面，那么可以用‘Import（导入）’下拉菜单，能够导入标准的型钢截面（Chinese.pro文件为中国型钢库文件）。
也可以选择‘Add（添加）’。
可以添加任意材料的非标准截面、截面设计器截面、变截面以及自动截面选择列表。
7 问：导入AutoCAD 生成的.dxf文件时，需要注意那些问题？答：(1)要导入的对象不能位于0层；(2)模型中最好用直线来简化模型，不能包含多义线；(3)导入时注意选择合适的单位，初始单位与导入时的单位要统一；(4)CAD 通常的操作平面为x-y平面，导入CAD平面图时，SAP中向上方向为z 方向，导入CAD 立面图时，注意将向上的方向指定为y向。
建筑行业中使用的结构力学分析软件教程
建筑行业中使用的结构力学分析软件教程随着科技的进步，建筑行业中越来越多的工作得以通过计算机软件来完成。
结构力学是建筑设计和施工过程中至关重要的一环，而结构力学分析软件则为工程师和设计师提供了强大的工具来对复杂的结构进行分析和设计。
本文将介绍几种常见的建筑行业中使用的结构力学分析软件以及它们的基本原理和应用。
1. SAP2000SAP2000是一款广泛使用的分析和设计软件，由CSI （Computers and Structures Inc.）公司开发。
它可以用于线性和非线性静力和动力分析，以及结构设计和优化。
SAP2000的界面友好，并提供了大量的分析功能和建模工具。
它支持多种分析方法，包括有限元法、有限差分法和谱法等。
该软件能够处理各种类型的结构，包括框架、梁柱系统、钢结构和混凝土结构等。
此外，SAP2000还可以模拟结构在地震、风荷载和温度影响下的反应。
工程师可以通过该软件进行结构的稳定性分析、模型参数的优化和施工过程的模拟。
2. ETABSETABS是另一款由CSI公司开发的结构力学分析软件，广泛应用于建筑工程中。
它主要用于建筑结构的静力和动力分析。
与SAP2000类似，ETABS也支持有限元法进行分析。
该软件具有强大的建模功能，工程师可以通过图形界面轻松地建立复杂的结构模型，并进行多种类型的分析，如线性和非线性动力响应分析、地震分析和温度效应分析等。
ETABS还可以进行结构的设计和优化，并提供了丰富的结果输出和可视化工具。
3. ANSYSANSYS是一款综合性的有限元分析软件，也被广泛应用于建筑工程领域。
它不仅可以进行结构力学分析，还可以进行多物理场耦合、流体力学分析和热分析等。
ANSYS具有强大的建模能力，工程师可以通过其建立复杂的结构模型，并进行各种类型的分析。
该软件支持各种材料属性和加载条件，并可以模拟结构在不同环境下的响应和行为。
此外，ANSYS还提供了丰富的后处理功能和结果展示工具，使工程师能够全面评估结构的性能和安全性。
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。
用SAP2000分析影响空间三角形桁架受压腹杆稳定性的因素
四川建筑 第29卷6期 2009.12用S AP2000分析影响空间三角形桁架受压腹杆稳定性的因素李 艳1,崔育家2,张金木3(1.成都大学城乡建设学院,四川成都610106;2.甘肃人防工程设计有限责任公司,甘肃兰州730000;3.成都明阳房地产有限公司,四川成都610000) 【摘 要】 采用S AP2000有限元分析软件,对空间三角形桁架受压腹件稳定性能有影响的各因素进行分析、比较,探讨了设计参数和计算长度系数之间的关系,并给出计算长度系数建议值。
【关键词】 S AP2000软件; 受压腹杆; 稳定性; 长度计算系数【中图分类号】 T U31111 【文献标识码】 A [收稿日期]2009-10-28[作者简介]李艳(1980～),四川资阳人,硕士,助教,主要从事钢结构研究。
1 影响受压腹杆稳定的因素对受压腹杆计算长度系数有影响的参数可能有:弦杆和腹杆直径之比: β=d 0/d 1弦杆和腹杆的壁厚之比: τ=t 0/t 1弦杆半径和壁厚之比: γ=d 0/(2t 0)腹杆平面间的夹角: <2 基本假设(1)腹杆与上、下弦杆为刚接,弦杆对腹杆两端的转动具有弹性约束作用,而弦杆远端为铰支。
(2)腹杆两端由于上弦平面内杆件及其它斜腹杆的约束,认为不能沿桁架平面外方向移动。
(3)假设上下弦杆具有相同的长度和截面尺寸。
(4)假设受压、受拉斜腹杆具有相同的长度和截面尺寸。
3 模型建立根据上面的基本假设,模型考虑了相邻杆件对研究的受压腹杆屈曲的约束作用。
模型如图1所示。
图中实线是所要研究的杆件系统,i 、j 杆件是要研究的受压腹杆,虚线是被忽略掉的杆件。
下面的计算中,如果没有对体系几何尺寸特殊说明,所采用的桁架尺为:弦杆每个节间长: l 0=400mm;桁架高度: h =2500mm;图1 空间桁架三维模型 桁架宽度: b =3000mm;斜腹杆平面间的夹角:<=62°;如图2所示。