SAP2000指南及工程应用
第一部分SAP2000概述第一章SAP2000中文版功能概述――李楚舒第二章基本概念和基本过程――沈万湘2.1 集成化用户界面组成2.2 菜单命令2.3 工具栏2.4 显示窗2.5 状态条2.6 鼠标的使用2.7 基本概念2.7.1对象2.7.2对象模型和分析模型2.8 基本过程2.9 例题第二部分建模功能第三章坐标系与轴网――沈万湘3.1 轴网3.1.1新建轴网3.1.2整体坐标系和附加坐标系3.1.3 一般轴网系统3.1.4 编辑轴网3.2 参考线和参考面3.2.1参考线3.2.2参考面3.3 例题第四章单元库――李胜林4.1 SAP2000的自动边束缚(Edge Constraint)功能4.2 SAP2000的单元特点及其分类4.3 线单元4.3.1 框架单元4.3.2 预应力筋/束单元4.4 面单元4.4.1 板壳对象4.4.2 平面单元4.4.3 轴对称实体单元4.5 体单元4.6 连接单元4.7 不同单元类型之间的连接第五章材料与截面――沈万湘5.2材料定义5.1.1一般材料定义5.1.2材料高级属性定义5.2框架对象截面定义5.2.1导入截面5.2.2一般截面定义5.2.3变截面定义5.2.4自动截面选择列表定义5.2.5截面设计器定义截面5.3面对象截面定义5.3.1壳对象定义5.3.2平面对象定义5.3.3轴对称实体对象定义5.4实体对象截面定义第六章对象绘制与修改――常弘6.1 捕捉功能6.2 点对象(节点)的绘制6.3 线对象的绘制6.3.1绘制直线框架6.3.2绘制曲线框架6.3.3绘制钢束6.3.4绘制索6.3.5绘制次梁6.3.6绘制支撑6.3.7绘制线对象的辅助功能6.4 面对象的绘制6.4.1绘制墙6.4.2绘制楼板6.4.3绘制斜面6.5 实体单元的绘制6.6 交互式数据库编辑、直接坐标修改、重定形命令6.7 组的操作6.8选择功能6.8.1基本选择操作6.8.2按照性质选择6.8.3按照编号选择6.8.4辅助选择功能6.9对象信息查看6.9.1点信息6.9.2线信息6.9.3面信息6.9.4实体信息第七章荷载工况和施加――常弘7.1 定义静力荷载工况7.2自动地震荷载工况7.3反应谱工况7.4自动风荷载工况7.5 波浪菏载7.6 车道荷载7.7 节点样式7.8 集中荷载7.8.1给点对象施加集中荷载7.8.2给线对象施加集中荷载7.9分布荷载7.9.1面均布荷载7.9.2线均布荷载7.10风荷载7.11温度荷载7.12地面位移荷载7.13应变荷载7.14表面压力荷载7.15孔隙压力荷载7.16 预应力荷载7.17荷载的显示第八章特殊功能指定――郑毅8.1 节点约束(Restraint)8.2 节点束缚(Constraint)8.3 节点区8.3.1 节点区的指定8.3.2 节点区输出约定8.3.3 节点区变形和内力输出8.4 插入点(线单元、面单元偏心)8.4.1 线单元插入点的指定8.4.2 面单元插入点的指定8.5 线对象端部偏移(刚域)8.5.1 端部偏移的作用8.5.2 线对象端部偏移的指定8.5.3端部偏移的显示输出8.6 线对象端部释放8.7 对象的局部坐标轴8.7.1 默认局部坐标轴方向8.7.2 局部坐标轴的显示8.7.3 局部坐标轴的修改8.8 拉压比限定(单拉单压构件)8.9 单元剖分8.9.1 线对象自动框架细分8.9.2 面对象自动网格剖分8.9.3 实体对象自动网格剖分第九章视图功能――郑毅9.1 显示窗口的设定9.2 三维、二维视图定义及控制9.2.1 三维视图的定义及显示9.2.2 二维视图的定义及显示9.2.3 定义新视图9.2.4 显示定义的新视图9.3 视图显示控制9.3.1 显示内容控制9.3.2 显示范围控制9.3.3 视图缩放控制9.4 颜色显示控制9.5 Open GL视图功能9.6 生成AVI视频功能9.6.1 多步动画视频9.6.2 循环动画视频9.7 其它基本视图设置功能9.8 SAP2000中的OpenGL视图第十章快速建模及导入导出――郑毅10.1 模板建模功能10.1.1 新模型初始化模板10.1.2 用模板添加结构到现有模型10.2 AutoCAD10.2.1 导入AutoCAD dxf文件10.2.2 导出AutoCAD dxf文件10.3 模型组装及Access、Excel辅助功能10.3.1 模型组装10.3.2 Access、Excel辅助功能10.4 交互式数据库编辑功能10.5 $2K文本文件及从ETABS中导入模型10.5.1 $2K、S2K文本文件10.5.2 从ETABS中导入模型10.6 与其它程序软件数据接口10.6.1 由SAP2000导入其它软件的模型10.6.2 由SAP2000导出到其它软件第三部分分析功能第十一章分析工况――李立11.1 定义分析工况11.2 分析类型简介11.2.1 线性分析11.2.2 非线性分析11.3 几何非线性11.3.1 几何刚度11.3.2 重力P-△效应11.3.3 大位移11.3.4 初始静力非线性工况11.4 施加荷载11.5 分析工况组合11.6 分析顺序11.7 运行分析工况11.7.1 设置分析选项11.7.2 运行分析第十二章模态分析及反应谱分析――李永双12.1 模态分析12.1.1 模态分析的基本理论12.1.2 SAP2000模态分析中质量源定义12.1.3 特征向量法和Ritz向量法12.1.4 质量参与系数和荷载参与系数12.1.5 算例12.2 反应谱分析12.2.1 反应谱分析的基本理论与方法12.2.2 振型组合基本理论与方法12.2.3 方向组合基本方法12.2.3 中国规范反应谱分析在SAP2000中的实现第十三章线性动力分析――李永双13.1 线性时程分析的基本理论13.1.1时间积分方式13.1.2阻尼参数设置13.2 时程曲线的输入13.2.1 地震波的选取13.2.2 任意动力荷载时程曲线的构建13.3 线性时程分析工况的定义13.3.1 时程类型13.3.2 时程运动类型13.3.3 初始条件13.3.4 荷载作用施加13.3.5 时间步数据13.3.6 阻尼参数13.4 线性时程分析结果的读取与输出13.4.1 时程轨迹的显示13.4.2 反应谱曲线的输出第十四章结果输出――沈万湘14.1图形输出14.2表格输出14.3数据库输出14.4特殊输出14.4.1组输出14.4.2定制书写报告器14.4.3 结构总信息14.4.4 数据库输出第四部分设计功能第十五章荷载组合――常弘15.1 默认荷载组合与荷载组合的定义15.2 用户自定义组合第十六章混凝土框架结构设计及壳设计――李立16.1 混凝土框架结构设计的一般过程16.2 设计首选项及设计组合16.3 交互式设计16.4 中国规范相关信息16.4.1 刚度调整16.4.2 竖向荷载作用下梁弯矩调整16.4.3 结构周期比验算16.4.4 框架构件的抗震等级16.4.5 框架构件的内力调整16.5 设计结果输出16.5.1 图形输出16.5.2 各荷载组合工况设计结果及细节输出16.5.3 表格输出16.5.4 文本输出16.6 壳设计第十七章钢框架设计及优化――郑毅17.1 钢框架设计过程17.2 自动选择截面列表的设置17.3 钢框架设计首选项17.4 钢框架设计条件设定17.4.1 设定设计组17.4.2 选择设计组合17.4.3 查看/修改钢构件的覆盖项17.4.4 设定自动优化目标17.5 钢框架自动优化设计及交互式设计17.5.1 自动优化设计17.5.2 交互式钢框架设计17.6 设计结果显示输出17.6.1 设计结果屏幕图形显示输出17.6.2 设计结果屏幕表格显示输出17.6.3 设计结果的其它输出方式第五部分高级分析功能第十八章屈曲分析――李立18.1 概述18.2 线性屈曲18.2.1 技术背景18.2.2 定义屈曲分析工况18.2.3 屈曲分析结果显示18.2.4 例题18.3 非线性屈曲18.3.1 技术背景18.3.2 三铰拱非线性屈曲分析算例第十九章Pushover分析及阶段施工分析――刘春明19.1 静力非线性Pushover分析19.1.1 Pushover与FEMA 356及ATC-40概述19.1.2 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换19.1.3 Pushover分析方法一般过程19.1.4 框架分析方法一般过程19.1.5 默认的、自定义、和生成的铰19.1.6 结果查看19.1.7 Pushover分析时注意事项19.2 静力非线性阶段施工分析19.2.1 阶段施工分析工况定义19.2.2 阶段施工分析结果查看19.3 例题19.3.1 Pushover分析例题19.3.2 阶段施工分析例题第二十章非线性动力分析――李永双20.1 非线性时程工况的定义及相关概念20.1.1 时程函数的定义20.1.2 时程工况的定义20.1.3 积分方式和阻尼设置20.1.4 SAP2000非线性类型20.2 快速非线性分析(FNA)方法20.2.1 基本平衡方程20.2.2 非线性模态方程的形成20.2.3 非线性模态方程的求解20.2.4 FNA法小节及应用20.3 结构动力弹塑性分析20.3.1 动力弹塑性分析的应用范围20.3.2 动力弹塑性分析的基本过程20.3.3 算例20.4 结构耗能减震装置的模拟20.4.1 阻尼单元和隔振单元20.4.2 非线性连接单元需要明确的几个概念20.4.3 阻尼单元的相关参数20.4.4 隔振单元的相关参数20.4.5 阻尼隔振单元应用算例20.5 撞击、爆炸问题的模拟20.5.1 撞击、爆炸荷载函数形成20.5.2 撞击、爆炸荷载的施加20.5.3 时程工况的定义及积分方式的选择20.5.4 撞击、爆炸问题应用算例20.6 非线性分析中其它非线性单元20.6.1 缝单元和钩单元20.6.2 多元-线弹性单元20.6.2 Wen塑性单元20.6.3 多线塑性单元第二十一章频域分析――李文峰21.1 频域分析的基本概念21.2 稳态分析21.3 稳态分析例题21.4 功率谱密度分析21.5 功率谱密度分析例题第二十二章桥梁模块――李胜林22.1 桥梁BAG模板22.2 桥梁模块22.2.1 桥梁向导22.2.2 定义桥轴线22.2.3 定义下部结构22.2.4 定义上部结构22.2.5 桥对象22.2.6 定义预应力22.2.7 桥梁FEM22.2.8 定义车辆荷载22.2.9 定义移动荷载分析工况22.2.10 定义桥梁反应22.2.11 显示桥梁反应22.3 实例:三跨连续梁预应力混凝土变截面连续梁桥分析第六部分工程应用第二十三章索结构及玻璃幕墙――邓映捷23.1 原理概述23.1.1索的模拟23.1.2预拉力施加23.1.3非线性分析23.1.4荷载和作用23.1.5主要控制指标和因素23.2 单拉索点支幕墙23.2.1模型描述及建模基本过程23.2.2结果查看23.3 鱼腹式点支幕墙23.3.1模型描述及建模基本过程23.3.2结果查看第二十四章预应力钢结构――刘威24.1 结构受力原理概述24.2 建模分析24.2.1 工程概况24.2.1 计算模型第二十五章复杂高层钢结构――林海25.1 复杂高层结构分析的概述25.2 复杂高层结构分析的基本内容25.2.1 模态分析25.2.2 竖向荷载25.2.3 风荷载25.2.4 地震作用25.2.5 温度应力25.2.6 侧向位移限值25.2.7 结构稳定25.3 复杂高层钢结构有限元分析的关键问题25.3.1 建立合理的计算模型25.3.2 结构分析工况中需注意的问题25.4 工程实例25.4.1 结构模型概况25.4.2 荷载工况的设置及说明25.4.3 分析工况的设置及说明25.4.4 结构分析计算结果25.4.5 小结第二十六章复杂高层混合结构――肖从真、许自国26.1 此类问题的一般概念阐述26.2 该类问题有限元分析几个关键问题在SAP2000中的实现26.3 复杂高层结构算例分析第二十七章体育场馆――李文峰27.1 计算模型的建立27.1.1几何模型的建立27.1.2 模型力学属性的定义27.1.3 荷载施加27.2 体育场馆结构分析27.2.1 分析工况的定义27.2.2 分析结果的合理性27.2.2 分析结果的使用27.3 构件设计27.3.1 钢构件设计27.3.2 混凝土构件设计27.4 算例第二十八章工业建筑――李永双28.1 工业建筑问题的一般概念阐述28.1.1 厂房类结构28.1.2 筒仓类结构28.1.3 高炉类结构28.1.4 水池类结构28.1.5 石油化工类结构28.1.6 核工业类结构28.1.7 复杂几何相交类结构28.2 工业结构分析几个关键问题在SAP2000中的实现28.2.1 厂房类结构吊车荷载的实现28.2.2 筒仓及高炉类结构建模技巧28.2.3 水池类结构水压及土和结构相互作用28.2.4 石化类结构建模技巧和细部处理28.2.5 工业设备的常见荷载作用施加28.2.6 系统总体分析及结果评价28.3 工业结构算例分析28.3.1 筒仓类结构算例28.3.2 石化类结构算例第二十九章桥梁工程――李胜林29.1 斜拉桥主要组成部分在SAP2000中的模拟29.1.1 主梁模型29.1.2 拉索的模拟29.1.3 边界条件的模拟29.1.4 关于地基与结构的相互作用29.1.5 拉索等部件在SAP2000中的处理方法29.2 斜拉桥分析中的计算问题29.3 斜拉桥合理索力的确定方法29.3.1 简单算例:某斜拉桥全桥状态下的索力调整29.4 斜拉桥的模态分析29.4.1 简单算例第三十章混凝土重力坝――李立30.1 概述30.1.1 重力坝的工作原理30.1.2 重力坝的荷载30.2 SAP2000相关技术的应用30.2.1 实体单元30.2.2 节点样式30.2.3 反应谱分析30.3 算例分析30.3.1 问题描述30.3.2 建模及求解分析30.3.3 计算结果分析附录SAP2000 安装――林述涛A.1 SAP2000安装A.1.1 系统要求A.1.2 安装前注意事项A.1.3 程序安装A.1.4 加密锁安装A.1.5 License认证A.2 License工作方式A.2.1 License类型A.2.2 License使用A.2.3 License合法性判别A.3 安装常见问题处理A.3.1 License Not FoundA.3.2 不显示中文界面。
Sap2000CN中文说明书
SAP2000入门 ●图形介面 SAP2000图形介面(GUI)用于建立模型,分析,设计及显示结构状况。
●结构模型 以如下的内容描述结构物 ・材料性质 ・梁、柱或桁架杆件的FRAME单元 ・墙、楼板或其他薄板的SHELL单元 ・表示单元接合处的JOINTS ・支承JOINTS的约束(RESTRINTS)及弹簧(SPRINGS) ・荷载含自重、温度、地震及其他 ・经SAP2000分析后,亦可显示荷载导致的位移、应力及反力 图形界面提供多种有效工具去建立结构模型,甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。
●坐标系统 所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。
此为三次元,右手定则的直角坐标系。
三轴为X、Y、Z。
结构模型的各成份(JOINT,FRAME单元,SHELL单元等)皆依各自的局部坐标系去定义性质,荷载及反应值。
局部坐标的三轴为1,2及3。
于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。
●主视窗 含完整的图形介面。
利用Windows的操作此视窗可移动,改变尺寸,最大最小化或关闭。
主标题位于主视窗的顶部,显示程序名及模型名。
●功能列 位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。
●主工具列 提供快速操作功能,特别是有关显示的操作,大部分功能皆可由功能列上执行。
●浮动工具列 提供变更模型的快速指令,所有功能皆包含于功能列上。
浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。
●显示视窗 显示视窗显示模型的几何形状,亦可包括单元性质,荷载,分析结果。
并可同时显示四个视窗。
各视窗有独自的视点,显示类型,显示选项。
例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗,动能变形于第3视窗,设计应力比于第4视窗。
也可以为四种不同类型的未变形模型或其他,一个平面,两向立面及一个透视。
每次仅有一显示视窗“可动作(Active)”,浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效,可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。
●状态列 显示目前的状态讯息,可显示或改变使用单位的选择清单方块及现在游标位置,当显示变形或振态时的动能控制钮。
sap2000使用教程
文章由情难枕精心整理,希望对大家的学习和工作带来帮助整理人: 情难枕 整理时间:2011-4-10SAP2000® 空间结构 线性和非线性 静力和动力 分析设计软件系统使用教程Computers and Structures, Inc.Berkeley, California, USA北京金土木软件技术有限公司北京车公庄大街 19 号 中国建筑标准设计研究院 100044Version 9 2004-11版权计算机程序SAP2000 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。
全球范围的所有权属于Computers and Structures,Inc.(SAP2000 中文版版权同属于北京金土木软件技术有限公司)。
如果没有Computers and Structures, Inc. 的预先书面许可,未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。
更多信息和此文档的副本可从以下获得:北京金土木软件技术有限公司北京车公庄大街19号中国建筑标准设计研究院100044电话:86-10-8838 3866传真:86-10-8838 1056 电子邮件:*********************.cn网址:Computers and Structures, Inc.1995 University Avenue Berkeley, California 94704电话:(510) 845-2177传真:(510) 845-4096 电子邮件:********************(对于一般问题)电子邮件:***********************(对于技术支持问题)网址:© Copyrig ht C ompu ters and Structu res, Inc., 1978-2004.The CSI Log o is a registered trademark of C ompu ters and Structu res, Inc.SAP2000 is a registered trademark of Compu ters and Structures, Inc.Windows is a registered trademark of Microsoft C orporation.Adobe and Acrobat are registered trad emarks of Adobe Systems Incorporated.2免责声明SAP2000 的开发及文件编制投入了相当多的时间、努力及费用。
欧洲标准的SAP2000应用指南
欧洲标准的SAP2000应用指南一.钢框架设计首选项通过大量的实验数据,得出EC3规范中的安全度水平是偏于保守的,而美国在修订ACI 318规范时提出在保证公共安全及适用性的条件下,要降低营建费用和设计费用的总要求。
1、设计规范BS EN 1993-1-1:2005 EN 1993 Eurocode 3-2005:Design of steel structures 钢结构设计规范。
(整个欧洲规范共10卷58分册,EN0为EN1~9的指导性文件,就建筑物的安全性、适用性、牢固性、耐久性及消防要求为所有欧洲规范确立了设计的一般准则,一些特殊的结构(如核电站、大坝等)则在EN1~9的附加规定中加以考虑。
)EN为Euro Norm欧洲标准的简写,CEN为European Committee for Standardization欧洲标准委员会的简写。
名义屈服强度fy,极限强度fu,钢材等级见EC3 Table3.1,材料其它设计参数见EC3 3.2.6。
2、Country欧盟一共28国家,Sap2000欧洲规范包含了部分欧盟成员国,选择了不同的国家,会采用不同的首先项默认参数。
CEN 成员为下列国家标准团体:奥地利、比利时、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国。
SAP2000包含如下国家:Bulgaria 保加利、Denmark丹麦、Finland 芬兰、Germany德国、Norway挪威、Poland波兰、Portugal葡萄牙、singapore新加坡、Slovenia斯洛文尼亚、Sweden瑞典、UK英国。
选择国别后,SAP2000会给出不同的国家参数(Nationally Determined Parameters NDPs),NDPs亦可在相关国家附录(National Annexes)中查到。
SAP2000入门
1、建立几何模型
1、CAD中画图,导入模型 2、使用SAP自带画图工具
2、选择单位 3、施加约束 4、定义材料
5、定义截面 6、定义施加荷载 7、分析求解 8、显示结果
分析算例演示
1、工程概况
结构图
2、车站结构受力分析
启动SAP软件
1、CAD中画结构图
注意事项: (1)不要画在0图层中 (2)在CAD中在结点处打断线 (3)三维旋转到XZ面。在CAD中默认坐 标系为XY,在SAP中重力方向为Z轴方向 (4)把图形存为dxf格式
2、SAP中导入
注意事项:
1、单位一般选取KN c
2、Frames选画图的图层
3、视图中设置三维视图为XZ
3、定义材料
4、定义框架截面
常用的为retangular,宽度都为单位宽度1。依次定义围护、 柱、顶板、中板、底板和边墙。
5、指定框架截面
6、定义荷载工况
主要荷载:土、水(方向为上)侧压力、人设备和车
7、指定荷载
8、分割框架 9、画杆
10、施加弹簧
11、分析求解
12、显示结果
SAP2000电厂结构分析与应用_周玉
SAP2000在电厂建筑结构分析中注意事项 6. 双向地震作用问题
Ex + E y
2 2
无效
SAP2000在电厂建筑结构分析中注意事项
SAP2000在电厂建筑结构分析中注意事项
7. 砼构件压弯构件进行包络荷载组合验算,选取的组合中的内力不够全面
遗漏大偏心 最不利组合
SAP2000在电厂建筑结构分析中注意事项
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用
地震分析: 地震级别 小震 中震 大震 运行安全地震 极限安全地震 50年超越概率 63% 10% 2~3% 约10% 约0.5% 重现期(年) 50 475 2000 475 10000
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用
问题关注点: 1. 几何模型,荷载输入与组合 2. 抗震设计及楼层响应谱计算 3. 计算结果输出与评定,构件规范验算等相关 4. 软件操作速度与效率,计算书出版
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用 国内首次应用SAP2000进行汽轮发电机基础(含弹簧隔振)分析
1.熟悉软件操作 2.确定主要参数 3. 计算准确性测试 4. 计算结果的数据处理 5.总结使用方法
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用 非均布质量源输入
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用
主要参数输入
阻尼参数设定
类别 频域分析 时程分析
Ux 0.33 0.33
Uy 1.36 1.36
Uz 4.37 4.14
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用 计算准确性测试
STARDYNE SAP2000
结果对比图
预期目标 达到
SAP2000在电厂建筑结构中分析应用 计算结果的数据处理
速度-频率曲线
土木工程专业实践报告----SAP2000应用
土木工程专业实践报告----SAP2000应用一、目的:使用sap2000对下图进行分析:二、步骤1.使用命令“File>New Model”新建新模型,设置默认单位为KN,m,C, 选择”2D-Frames”;2.设置开间数(Number of bays)为2,层数(Number of stories )为2,开间(width)为16,层高(height)为4,新建后设置视图为2D X-Z;3.使用“draw special joint”()命令,根据空间坐标绘制特殊点网,删除多余杆件和支座;4.使用“draw frame”()命令,使用刚杆连接各特殊点;5.选定支座,使用“Assign>Joint>Restraints”命令更改支座类型;6.根据题目,各杆件之间为铰接,所以要释放各节点处弯矩约束,选中所有杆件,使用“Assign>frame>Releases”命令,将弯矩“Moment2-2 & Moment3-3”释放7.添加载荷,根据题目,所有载荷均为集中载荷作用在铰接点处,因此有:1)使用“Define>Load patterns”新建载荷模式,键入名称“Load”,设置“Type”为LIVE,点击“Add New Load Pattern”确认;2)选定载荷作用点,使用“Assign>Joint Load> Forces”命令添加载荷,设置载荷模式为之前新建的“Load”,在“Force Global Z”处键入-20;8.使用“Run Analysis”()命令运行分析,将“Dead & Modal”设置为“Do not run”,点击“Run Now”;9.使用“show force/stress”()命令显示受力图表。
三、分析成果变形图轴力图。
SAP2000在电厂结构设计及研究中的应用
隔震弹簧单元应用较好
汽机的振动位移要求较高,一般不大于0.02mm,所以常规的设 计中汽机基座柱截面都十分庞大,最大可以达到3m以上。为减 小柱截面,方便工艺布置,汽机隔震技术近年来在电力行业开 始得到大量的应用。
异型梁截面输入方便
在汽轮发电机基础的设计中,由于受工业管道和设 备的影响,常遇到一些异形梁、柱截面。这些可以 在SAP2000的截面设计器中轻松完成。
工程概况 某国外425MW燃气—蒸汽联合发电机组工程,采 用GE公司的燃汽轮发电机机组。 按厂家设计要求该机组的基础采用大块式基础。 由于该基础尺寸较为庞大,下边有36根桩与之相 连。 有限元网格的划分中,使节点划分通过桩位和荷 载作用点,便于在模型上准确施加荷载和模拟边 界条件。 模型采用刚性杆单元模拟发电机转子与基础顶面 的刚性支撑。 边界处理时,桩基和地基土的刚度等效分别采用 独立的弹簧单元和面弹簧单元进行。
建模及模态分析
柱子为总高度49m,为钢筋混凝土管柱。管柱截面尺 寸为4.0m×0.4m。空间钢桁架中的构件尺寸,X向轴 间距11.30m,钢桁架高度5.0m,Y向轴间距11.50m。 桁架上支撑散热器的A型架约13米,A型架上管束高 度3.2m,即结构总高约70m。
钢筋混凝土管柱和钢桁架为框架元,钢筋混凝土管 柱与钢桁架铰接连接。由于大尺寸混凝土管柱的质 量大,质量为线性分布,为了较真实的模拟空冷支 架结构质量分布,将混凝土管柱的质量沿柱高按3个 集中质量分布。
对没有明显层概念、荷载作用复杂、刚度布置不均匀、错层较 多的电厂结构,SAP2000是一种十分适合的分析软件
2、主厂房结构设计及研究
平面图
剖面图
主厂房结构的基本特点是“结构的质量和刚度在空 间布置上都不均匀”
SAP2000入门手册
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SAP2000 入门手册
关于本手册
本手册用来帮助提高SAP2000的使用效率。下一章介绍图形界面的基本概念和 程序基本使用。
SAP2000使用教程帮助新用户获得使用SAP2000建模、 分析、 设计的初步经验。 在用SAP2000做实际工程之前,强烈推荐阅读本手册并实践教程中的过程。 更多的信息可以从SAP2000联机帮助中找到,也可以从程序中附带的其它手册 中获得。这些手册以Adobe Acrobat PDF格式存放于SAP2000光盘中,也可以通过程 序的帮助菜单上查看。包括: CSI分析参考手册,包含了程序高级建模和分析信息。 SAP2000各种设计手册,包含了程序支持的设计规范的详细设计信息。 SAP2000校验手册,包含了程序功能演示和分析的准确性校核。
致谢
首先感谢许许多多的结构工程师,在过去的若干年中,他们 提供了很有价值的反馈信息,这些反馈信息使该产品得到提升, 达到了目前的水平。 要特别感谢加州大学 Berkeley 分校名誉教授, Edward L. Wilson 博士。 他提出了最初的 SAP 系列程序的概念并进行了程序 开发。他持续的创意产生了许多独一无二的概念,在该版本中已 实现了这些概念。
程序版本和功能
最新版本的SAP2000有四个不同类型的分析版本: SAP2000 Basic, SAP2000Plus, SAP2000 Advanced和SAP2000 Ultimate。这些版本共用同一个用户图形界面。 程序具有强大的功能,如快速求解器、力和位移加载、变截面框架单元、单拉 支撑、线弹簧和面弹簧、后张拉预应力筋、精确分层壳单元、特征值和Ritz振型分 析、 适用于斜的几何形式的多个坐标系统、 不同的约束选项、 连接独立定义的网格、 完全耦合的 6x6 弹簧刚度、在一次运行中组合或包络多个动力分析选项。 SAP2000 Plus 增加了无限制功能、移动荷载、活荷载分析功能、完整系列有限 元单元、频域分析(稳态分析和功率谱密度分析)和时程及屈曲分析选项。可包含 多基激励的地动效应。 SAP2000 Advanced 扩展了 Plus 版的功能,增加了64位的分析求解器(需要64 位的处理器)、非线性连接单元(缝、钩、隔振器、阻尼器、多段线性塑性)、用 于框架单元中的分段线性塑性铰、纤维铰、悬链线索单元、非线性壳单元、几何非 线性。分析功能包含材料和几何效应的静力非线性分析,含pushover分析;振型叠 加或直接积分的非线性时程分析。
SAP2000 API入门指南
SAP2000 API入门指南(三)在Excel中使用SAP2000 API在SAP2000 API入门指南(一)和(二)中,用的都是VS2008和C#,有朋友反映说工具太偏编程了,对于结构工程师来说,主要使用的还是Excel。
确实,VS2008安装起来太麻烦的,而Excel应该是结构工程师的必备工具,如果用Excel来调用SAP2000,就不需要额外安装任何东西。
SAP2000自带的API文档,里面的例子都是Excel VBA编的。
本文详细介绍如何在Excel中编写和使用SAP2000 API。
以Office 2003为例,先打开Excel,选择菜单“工具/宏/Visual Basic编辑器”,如下图所示:这时会出现“Microsoft Visual Basic - Book 1”窗口。
在左侧目录树中双击“ThisWorkBook”,如下图所示。
再给程序添加引用。
选择菜单“工具/引用”,如下图所示:在出现的“引用”对话框中,找到“Sap2000v12”并勾选它,如下图所示。
如果出现多项“Sap2000v12”,是因为安装过多次SAP2000 V12又没有卸载干净的原因,可通过下面的“定位”文件夹信息确定要勾选哪个。
按“确定按钮”。
在代码窗口中输入以下代码(这些代码都是API文档里带的):Sub MyProgram()'dimension variablesDim SapObject As Sap2000.SapObjectDim SapModel As cSapModelDim ret As Long'create an instance of the Sap2000 objectSet SapObject = New Sap2000.SapObject'start the Sap2000 applicationSapObject.ApplicationStart'create the SapModel objectSet SapModel = SapObject.SapModel'initialize modelret = SapModel.InitializeNewModel'call Sap2000 API functions here to perform desired tasks'in this example a new 2D frame is created from templateret = SapModel.File.New2DFrame(PortalFrame, 3, 124, 3, 200)'close the Sap2000 application, if desiredSapObject.ApplicationExit False'set the objects to Nothing'at the end of your program ALWAYS terminate the objects in this mannerSet SapModel = NothingSet SapObject = NothingEnd SubSub Main()Call MyProgramEnd Sub点击工具栏中的“运行”按钮,如下图所示:程序运行,SAP2000自动启动,绘制一个2D Frame,然后自动关闭。
SAP2000的使用
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显示计算结果
• 显示变形 Display->Show Deformed Shape
• 显示反力 Display->Show Forces/Stress->Joint • 显示单元内力Display->Show Forces/Stress >Frames/Cables •打印计算结果表Display->Show Analysis Results Tables
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例1 刚架的计算。已知截为矩形 b h 0.2 0.4m
E 3.0 107 kPa
分别考虑以下几种情况: 1. 梁柱截面相同,考虑剪切、 轴向变形影响; 2. 梁柱截面相同,不考虑剪切 、轴向变形影响; 3. 强柱弱梁,柱的弯曲刚度为 梁的10倍; 4. 强梁弱柱,梁的弯曲刚度为 柱的10倍
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8.修改结构约束 Assign->Joint->Restrains 9.将截面特性赋值给单元 Assign-> Frame/Cable/Tendon->Frame Section 10.施加非结点荷载 Assign-> Frame/Cable/Tendon Loads->荷载类型 11. 施加结点荷载Assign-> Joint Loads>Forces (Displacements) 运行程序 Analyze->Run Analysis
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例2 刚架的计算。已知截面为矩形 b h 0.2 0.4m
E 2.0 108 kPa
分别考虑释放CB杆C端弯矩、剪力和轴力自由度后 的情况
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例3 桁架的计算。上下弦杆A=0.006m2,腹杆 A=0.002m2,E=2.1108kN/m2, I=0.0001m4。 与刚架模型计算结果相比较。
