SAP2000建模和分析过程资料

S A P2000建模和分析

过程

SAP2000建模和分析过程

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。

面截面： Shell（壳）、plane（平面）、Asolid（轴对称实体）

Shell: 膜（仅具有平面内刚度，一般用于定义楼板单元，起传递荷载的作用）；壳（具有平面内以及平面外刚度，一般用于定义墙单元,当h/L<1/10时为薄壳，忽略剪切变形）

板(仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形，一般用来模拟薄梁或地基梁)

4:绘制模型：

一般是定义好某种截面后再绘制该截面。

绘图---绘制框架/索/刚束、快速绘制框架/索/刚束、快速绘制支撑、快速绘制次梁、绘制矩形面单元、快速绘制面单元… 或者点击sap2000左边的快捷键

可以切换不同立面，不同平面，再执行带属性复制命令:框选要复制的构件---编辑---带属性复制。

注：绘制xxx可以自己指点杆件的长度、板的大小而快速绘制xxx只绘制形成节点的杆件和板面。

改节点标高：编辑---编辑点---对齐点。

布置梁、柱时，continuous为固结，pinned为铰接。

绘制一榀框架后，可以利用“拉伸点成框架/索”来完成其它榀框架的绘制:框选---编辑---拉伸---“拉伸点成框架/索”。

绘制板时，选择none则不计板重但可以传递荷载。

柱、梁偏心：框选要偏心对象---指定---框架---插入点，选择偏心方向及偏心长度。墙偏心---框选面对象---指定---面---面厚度覆盖项，选择“自定义节点偏移由对象指定”（先

要显示“局部坐标轴”）。

开洞：框选要分割的面---编辑---编辑面---分割面。

Satwe梁刚度放大：将需要放大刚度的楼面梁选中，并设置为一个组

带属性复制：

有时导入dxf也会出现这样的问题。坐标的精度太高，sap计算会出问题。

解决办法：1，在sap中复制全部。2，在excel中打开空表并粘帖。3，在excel 中统一调整各列的精度。然后全选并复制。4，在sap中粘帖。

改变框架单元的截面属性：框选构件---指定---框架---框架截面

4.1：楼板、剪力墙剖分单元

把楼板、剪力墙布置完后，框选要剖分的楼板、剪力墙---指定---指定---面---自动面网格剖分，以最大尺寸自动剖分面为单元。（对于膜属性的单元可以自动根据梁、墙位置进行剖分。对于壳和板，需要人工设定剖分）

圆板进行网格划分：如果采用柱坐标，板中心处会有不合理的三角形单元；在sap中要建立圆板模型，最好使用模板中的圆板模型，那个是已经划分好的模型，能够保证足够的计算精度。

4.2：特殊定义：

端部弯矩、扭矩释放（指定---框架---释放/部分固定）;刚域（指定---框架---端部偏移，弹出框架端部长度偏移对话框---刚域系数）；

节点限制（指定---节点---束缚）：

body(刚体限制)：所有被限制节点作为一个三维刚体一起移动，模拟刚性连接。

Diaphragm(刚性隔板限制)：刚性楼板与整体坐标系X-Y平面为刚性平面，位于X-Y平面各节点无相对位移，但不影响平外面变形。一般用来模拟楼板，每一层加一个diaphragm，否则计算出来的周期相差很大。

Plate(刚性板限制)：可以抵抗平面外变形，但不影响平面内变形。

Rod(刚性杆限制)、

Beam(刚性梁限制)、

Equal(相等限制)。

定义刚性楼板：选中一层所有节点，通常constraint Z轴，注意这样定义的楼板在垂直Z轴平面内刚度无限大。

自动线束缚：sap中自动线束缚是针对面与面间剖分不一致，而去施加边界强制协调的。自动线束缚就是把两个独立绘制的面合二为一一样。如果本身就是一块整的板单元，人为剖分后再施加线束缚那是没什么意义。sap2000按三维框架模板建模后不需要定义板自动边束缚，模型建好后，壳单元和框架单元自动耦合。

5：施加支座约束：