结构分析软件Sap2000学习资料
sap2000学习笔记
1.在SAP2000中显示梁柱以及板的截面形状方法是：对于9.0以前的版本在菜单栏>显示>拉伸显示，在SAP2000中则不能再菜单中进行截面显示操作，其方法是：直接在浮动工具条里点击，在弹出的窗口中选中，效果图见下图所示2.在SAP中指定单元划分的方法是：菜单栏>指定>面>自动面网格划分>选择相应的单元类型并指定单元尺寸。
3.北京水金土木的SAP指南一书中，第50页中的步骤九：定义静荷载工况内容中，应为定义>荷载模式。
只有地震荷载下，自动侧向荷载选项才是打开的4.建立柱状模型时需要选择柱状坐标系，方法是在编辑轴网对话框中选择在弹出的对话框中选择柱面坐标5.定义变截面柱的方法是：先定义两个截面，然后在框架属性中选择other>变截面（见下图）。
变截面构件的定义需要事先划分成若干段，每个段再根据是否为恒截面进行相关定义。
注意到EI33与EI22变量定义可有三个选择：即linear，parabolic与cubic，即定义局部抗弯刚度的变化方式。
效果图见下图所示。
6.定义组合及不规则截面，方法是：。
另外还可以通过>显示弯矩-曲率关系查看已经定义的钢筋混凝土截面的M-Φ关系（是否可以在设计中直接应用呢？）见PDF第89页：。
工具条中的，其功能分别为：显示相关曲线，弯矩-曲率关系，弹性应力。
在SAP中，截面总是预定义的，需要对截面尺寸进行修改。
方法是：在左侧绘制工具条中选择相关操作后，在绘图区左击鼠标，然后点击鼠标右键，，进行尺寸修正。
截面定义后，单击绘图区右下角的完成按钮，即返回截面名称定义的主窗口，确定即可。
7.定义截面属性为面截面时，壳单元非常有用，在平面和三维结构中模拟壳、膜和板的性能，是模型中最常用的一种，例如结构中的楼板、墙、坡面等均以壳定义，壳单元是一个组合了膜和板弯曲行为的3节点或4节点单元（4节点单元不必是平面）。
板弯曲行为包括双向、面外、板旋转刚度部分和一个垂直于单元平面的平动刚度。
SAP2000学习笔记
1、Q235钢材料属性：（根据规范输入材料属性）各项同性密度：7.85重度：78.5弹性模量：2.06E+08泊松比：0.3热膨胀系数：1.2E-05剪切模量：79230769Minimum Yield Stress，Fy ：235000Minimum Tensile Stress ，Fu ：3750002、extrude命令拉伸所成的构件的属性与使用该命令前所选的点、线或面的属性相同。
3、C30混凝土材料属性：（根据规范输入材料属性）各项同性密度：2.45重度：24.5弹性模量：3.00E+07泊松比：0.2热膨胀系数：1.0E-05剪切模量：12500000Concrete strength Grade fcu.k ：30000Bending Reinf Yield Stress，Fyk ：335000shear Reinf Yield Stress ，Fyks ：3350004、绘制框架时以轴网为准分段绘制，不要通长画线。
5、利用修改侧向荷载按钮，在弹出的中国2002地震荷载对话框中，将荷载方向改为Y向（底部剪力法）影响系数最大值Alphamax：0.16地震烈度SI：8（0.20g）阻尼比0.05场地特征周期Tg：0.4周期折减系数PTDF：1放大系数：16、定义质量源对话框当“质量定义”栏选“来自荷载”或“来自对象附加质量以及荷载”两选项时，在“定义荷载的质量乘数”栏内的荷载框内自动显示已经在荷载工况对话框中定义的荷载名称，此处只能选择，不能填写。
因此，在选质量来自荷载后，只有在荷载工况定义完成后才能进行质量源定义。
7、问题：质量源定义：为什么质量在恒载中定义了，但在活载中还要乘以0.5的系数？答：按《建筑抗震设计规范》第5.1.3条的规定：自重、附加恒荷载的系数为1.0，活荷载的系数为0.5。
结构的质量等于组合后求得的荷载除以重力加速度。
此方法的概念是将荷载转化为质量。
8、88888。
sap2000学习交流
2
功能及特点 复杂的空间结构检算 混凝土框架、钢结构框架、铝框架、 混合材料结构设计 面向对象的设计软件 三维功能 桥梁模块 先进的分析技术 （大变形、温度、拉压、屈服、爆炸等）
3
界面
•窗口顶部菜
单（包括定义、 绘 图 、选择 、 指定 、分析 、 显示 、设计 ）
•快捷工具栏 •二维-三维显
五、技术资料
结构概念分析与SAP2000应用 SAP2000 基本分析参考手册 SAP2000自学教程 从入门到精通 SAP2000 中文版使用指南 SAP2000 参考手册
北京金土木技术有限公司 /SoftWare/products_sap.asp
谢谢！
荷载添加及分析
荷载模式添加（恒载+活载） 荷载工况选择（荷载形式、大小、方向） 分析运行（运行工况选择）
结果输出
以图像方式显示分析结果
结果输出
以图表方式显示分析结果
结果输出
小型锅炉
三、SAP2000 结构设计
钢框架设计
框架设计首选项修改
框架设计结果图形表示
设计结果
四、实例
工程
演示的工程是一个有五个板的斜桁架桥。桥跨 60 m，每个宽 和高 6m。支座一端滑动，另一端铰接。 桁架及交叉单元由 2L4X4（双角钢） 构成，桥面板为 5 0cm厚 混凝土板。桥只进行静力分析；桥面恒载每平方米 10 KN，活载 100KN。
节点、线、面
壳单元
• 三维壳，如罐和穹 • 板结构，如楼板 • 膜结构，如剪力墙
A
建模 方法
导入模型 （CAD dxf格式文件） 系统模型 （默认、绘制）
B
绘制 模型
选择轴网
选择坐标系
sap2000钢结构计算书
sap2000钢结构计算书摘要：1.SAP2000 钢结构分析软件概述2.SAP2000 软件的应用范围和功能3.SAP2000 钢结构分析软件实例讲解4.钢结构计算书的编写规范5.结论正文：一、SAP2000 钢结构分析软件概述SAP2000 是一款专门用于钢结构分析的设计软件，它适用于各种类型的钢结构结构，如框架结构、桁架结构、网架结构等。
该软件采用了先进的计算方法和工程理论，可以对钢结构进行精确的分析和计算，为结构设计提供可靠的依据。
二、SAP2000 软件的应用范围和功能SAP2000 软件广泛应用于建筑、桥梁、塔架等钢结构设计领域。
软件的主要功能包括：1.结构模型的建立和修改：可以方便地建立和修改各种类型的钢结构模型，包括节点、杆件、约束等。
2.结构分析和计算：可以进行静态分析、动态分析、屈曲分析、疲劳分析等，计算结果准确可靠。
3.结构可视化：可以实时显示结构模型和计算结果，方便用户观察和分析。
4.输出报告：可以生成详细的输出报告，包括计算过程、计算结果、荷载组合等。
三、SAP2000 钢结构分析软件实例讲解《SAP2000 钢结构分析软件实例讲解》是一本针对SAP2000 软件的实用教程，书中通过多个实际工程案例，详细讲解了软件的使用方法和技巧。
实例包括：1.钢结构框架的分析和计算2.桁架结构的分析和计算3.网架结构的分析和计算4.复杂结构的分析和计算通过学习这些实例，用户可以熟练掌握SAP2000 软件的使用方法，提高钢结构设计的效率和准确性。
四、钢结构计算书的编写规范钢结构计算书是钢结构设计的重要文档，它主要包括以下几个部分：1.设计依据：包括设计规范、标准、图纸等。
2.结构模型：包括结构形式、尺寸、材料等。
3.分析和计算：包括分析方法、计算过程、计算结果等。
4.结论和建议：包括设计方案、材料选择、施工要求等。
五、结论SAP2000 钢结构分析软件是一款功能强大、易于操作的设计软件，广泛应用于钢结构设计领域。
结构软件SAP2000学习实例概要
一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。
结构尺寸如下图所示，混凝土强度等级为：1～5层采用C40；6、7层采用C30，恒载按实际梁、板、柱实际重量计算，不考虑装饰荷载，活荷载按2KN/m2考虑，不考虑风荷载。
对El Centro波（1942，NS分量，峰值341.7cm/s2）进行调整，满足七级的地震的加速度幅值。
求结构在小震和罕遇地震作用下的时程反应性能（包括层位移、层间位移、层间位移角、基底剪力及结构的出铰情况和破坏机制）。
七层框架结构图梁配筋图柱配筋图（HPB235全部换成HPB300）1二、模型建立2.1建立初步模型打开sap2000，把系统单位设置为，创建新模型，选择三维框架，在对应空格如下填写模型基本数据：勾选（使用定制轴网间距和原点定位），编辑轴网，按题目模型要求设置，并指定底层节点约束为固端。
22.2定义材料选择定义—》材料—》快速添加材料，添加C30、C40混凝土和HRB335、HPB300钢筋，由于方法类似，这里只给出HRB335图片：2.3 框架截面的定义、指定、剖分这里的截面包括不同尺寸，不同配筋，不同混凝土强度，不同位置的各种截面。
根据一到五层的混凝土强度等级不同，边梁和主梁的楼板加强作用不同，主梁和次梁的截面尺寸不同，总共可以划分为以下八种不同截面：（1）一到五层的中间主梁（B-300X500-D-C）（2）六到七层的中间主梁（B-300X500-G-C）（3）一到五层的中间次梁（B-300X450-D-C）（4）六到七层的中间次梁（B-300X450-G-C）（5）一到五层的边次梁（B-300X450-D-S）（6）六到七层的边次梁（B-300X450-G-S）（7）一到五层的柱子（C-D）（8）六到七层的柱子（C-G）例如：选择定义—》截面属性—》框架属性—》添加新属性—》concrete—》矩形：把截面名称改为B-300X500-D-C：3选择属性修正，把中梁的绕3轴惯性矩修正为2：选择配筋混凝土，给梁配上钢筋：同样的方法设置好柱的截面和配筋：4定义好框架截面属性后把各个截面类型指定给其对应的构件，并指定自动剖分。
sap2000讲义
SAP2000 讲义
7、SAP2000 单元类型 框架/索：用来模拟 梁、柱、支撑、桁 架、索单元
连接（两点）单元： 用来模拟特殊单元 行为如隔离器、阻 尼、隙、分段线性 弹簧和其它。和框 架/索对象不同连接 对象 面：用来模拟墙、 楼板、和其它薄壁 单元，也可以用于 二维固体（平面应 力、平面应变、轴 对称实体） 实体：用来模拟三 维实体
SAP2000 讲义
4层房屋结构，根据不同的要求和所具备的条件，其计算简图可分为 图c、d、e几种情况
SAP2000 讲义
建模常用方法
1. 直接用SAP的网格工具建模，这个方法最常用，最适合平面模型， 对空间模型编辑较为繁琐
SAP2000 讲义
2. 使用相应的摸板，快捷方便 例图为二维桁架模版直接生成
SAP2000 讲义
固定支座 固定支座被支承的部分完全被固定,不能竖向和水平移动,也不能转动， 提供三个反力。
计算简图
SAP2000 讲义
11、SAP2000荷载工况及加载 在分析或设计一个结构时，必须对施加在结构上荷载的性质和大小有一个清晰的了解 下面用图表方法表明了必须考虑的主要荷载以及它们的特征
12、SAP2000 选择分析类型及分析
13、SAP2000 结果查询及钢结构验算 14、SAP2000 例题
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
SAP2000
SAP2000培训讲义北京 金 土 木 软件技术有限公司Civil King Software Technology Co., Ltd.世界领先的结构工程分析与设计软件SAP2000中国建筑标准设计研究院 北京金土木软件技术有限公司战 略伙 伴Structure Analysis Program• CSI软件开发已有30多年的历史，研究始于工程计算领域的 权威，加州大学Berkeley分校的Edward L. Wilson教授。
Wilson教授率先开发了针对结构分析的计算方法和实用的 SAP程序。
• CSI公司在土木工程分析与设计工具软件的开发领域中被认 为是全球领导者和创新者，CSI授权给美国和一百多个国家 的数以千计的结构工程公司使用CSI的产品。
北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.全球超过100个国家和地区销售CSI产品 全球超过100个国家和地区销售CSI产品北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.第 1 页SAP2000培训讲义中国建筑标准设计研究院、北京金土木软件技术有限公司与 CSI公司结为战略合作伙伴，共同开发CSI产品中文版本。
中文版中文版• SAP2000中文版使用指南 • ETABS中文版使用指南 • 结构静力与动力分析 • CSI分析参考手册 其它：联机帮助、教学演示录像…… • 结构动力学北 京 金 土 木 软 件 技 术 有 限 公 司Beijing Civil King Software Technology Co., Ltd.技术资料ETABS中文版和SAP2000中文版分别于2003年 10月和2005年11月通过建设部鉴定。
鉴定委员会 一致认为：ETABS、SAP2000中文版软件达到了 国内同类产品的领先水平，其中计算分析技术处于 国际领先水平。
结构软件SAP2000学习实例讲解
1一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。
结构尺寸如下图所示，混凝土强度等级为：1～5层采用C40；6、7层采用C30，恒载按实际梁、板、柱实际重量计算，不考虑装饰荷载，活荷载按2KN/m2考虑，不考虑风荷载。
对El Centro 波（1942，NS 分量，峰值341.7cm/s 2）进行调整，满足七级的地震的加速度幅值。
求结构在小震和罕遇地震作用下的时程反应性能（包括层位移、层间位移、层间位移角、基底剪力及结构的出铰情况和破坏机制）。
七层框架结构图梁配筋图 柱配筋图（HPB235全部换成HPB300）2二、模型建立2.1建立初步模型打开sap2000，把系统单位设置为，创建新模型，选择三维框架，在对应空格如下填写模型基本数据： 勾选（使用定制轴网间距和原点定位），编辑轴网，按题目模型要求设置，并指定底层节点约束为固端。
2.2定义材料选择定义—》材料—》快速添加材料，添加C30、C40混凝土和HRB335、HPB300钢筋，由于方法类似，这里只给出HRB335图片：2.3 框架截面的定义、指定、剖分这里的截面包括不同尺寸，不同配筋，不同混凝土强度，不同位置的各种截面。
根据一到五层的混凝土强度等级不同，边梁和主梁的楼板加强作用不同，主梁和次梁的截面尺寸不同，总共可以划分为以下八种不同截面：（1）一到五层的中间主梁（B-300X500-D-C）（2）六到七层的中间主梁（B-300X500-G-C）（3）一到五层的中间次梁（B-300X450-D-C）（4）六到七层的中间次梁（B-300X450-G-C）（5）一到五层的边次梁（B-300X450-D-S）（6）六到七层的边次梁（B-300X450-G-S）（7）一到五层的柱子（C-D）（8）六到七层的柱子（C-G）例如：选择定义—》截面属性—》框架属性—》添加新属性—》concrete—》矩形：把截面名称改为B-300X500-D-C：34选择属性修正，把中梁的绕3轴惯性矩修正为2：选择配筋混凝土，给梁配上钢筋：同样的方法设置好柱的截面和配筋：5定义好框架截面属性后把各个截面类型指定给其对应的构件，并指定自动剖分。
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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。
四、算例分析
（一）玻璃面板计算
1、玻璃计算模型
玻璃面板选用TP12+12A+TP12中空玻璃
q1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值q1=0.93 KN/m2
te：中空玻璃等效厚度
te=14.4 mm
Wk：玻璃承受的水平风荷载标准值
Wk＝1KN/m2
2、玻璃强度计算
1）修改界面语言
2）模型初始化
3)编辑轴网
4）定义材料
5）定义截面
建议使用厚板公式，考虑剪切变形。
6）绘制模型
支座处必须是单元的节点。
7）定义荷载工况
8）施加荷载
9）网格细分
10）运行
11）查看运行结果
3、玻璃挠度计算1）定义截面
2）添加荷载工况
3）重新指定截面
4）施加荷载
5）运行
6）查看运行结果
（二）双支立柱计算
1、双支立柱计算模型（立柱选用80×60×4钢方通） 1)立柱承受的自重线荷载
设计值 g线＝0.72 KN/m
2)立柱承受的水平线荷载
风荷载标准值 wK线＝1.411 KN/m
水平荷载设计值 q线＝2.287 KN/m
2、SAP2000建模
1）模型初始化
2）编辑轴网
3）定义材料
4）定义框架截面
5）绘制模型
6）定义荷载工况
7）施加荷载
8）框架细分
9）运行
10）查看运行结果a、内力
b、挠度
3、钢框架设计
1）运行钢框架设计
2）修改组合
3）再次运行钢框架设计。