sap2000算索结构
sap2000算索结构
采用SAP2000计算索结构过程一、切换中文界面及设置单位打开SAP，在“帮助”里选择“change language to Chinese”,进行了中文切换；然后新建模型，在“单位”里选择“N，mm, C”,选择空模板；二、分组：按图层导入模型，可形成不同的组，修改组名：定义→组→修改/显示→组→改组名分别为hengsuo、shusuo、rod、lizhu、dxfin.三、定义材料：输入名称tensioned cable→选择设计类型steel或none；查表1-1，修改弹性模量为145000（根据厂家提供的表取值）和热膨胀系数（为1.200E-05），材料类型一般选各向同性。
（对于索的参数，需参考厂家的信息，这里的参数对于不同的索可能会不相同），如下图：四、定义截面这里用框架结构来模拟拉索。
定义→框架截面→在“选择要添加的属性类型”的第二栏选择“add circle”→“添加新属性”，查表2-2，先选用直径为36的钢索，截面名称栏输入“S36”，在材料一栏选截面“tensioned cable”，输入直径36，如下图：打开“截面属性”一栏，可看到相应的截面参数，再打开“属性修正”一栏，在横截的轴向面积输入修正系数0.752，因为是用框架结构模拟钢索结构，所以在“围绕2轴的惯性矩”、“围绕3轴的惯性矩”系数应尽可能的小，输入0.01→点击“确认”。
如下图：选择→组→hengsuo、shusuo→tensioned cable用同样的方法定义截面FANGTONG、T、FIX截面。
附：wide flange→工字钢channel→槽钢double channel→双槽钢Tee→T形钢angle→角钢double angle→双角钢box/tube→方通pipe→圆管rectangular→矩形截面circle→圆截面general→自定义截面（定义截面属性）cold formed C→C形冷轧钢cold formed Z→Z形冷轧钢cold formed hat→帽形冷轧钢SD section→自定义截面（定义截面形状）Nonprismatic→变截面定义五、定义载荷工况分别输入载荷名称、类型、自重乘数和自动侧向系数，自重乘数取0，定义风载荷w、玻璃自重boli、温度载荷temp(模拟预应力)、delttemp（实际温度）.除DEAD以外，其它自乘系数均为0，国外一般采用的标准为英标BS6399-95。
单层拉索式玻璃幕墙中拉索的计算
单层拉索式玻璃幕墙中拉索的计算摘要：拉索式玻璃幕墙中拉索结构的受力分析复杂而繁琐，本文介绍了拉索的简单手算方法及SAP2000有限元计算方法。
通过理论推导出了拉索计算“代梁”方法及索长的简化计算公式，通过公式可以简单快速的计算出拉索的直径及预拉力的大小。
关键词：单层拉索式玻璃幕墙、计算、拉索截面、预拉力、SAP2000一、概述拉索式点支式玻璃幕墙由玻璃面板、拉索结构以及支撑体系组成，由于它具有良好的通透性而被大量应用于酒店、写字楼大堂。
拉索结构的受力分析也成为设计师必然面对的问题。
索是理想柔性的，既不能承受压力也不能承受弯矩，必须通过施加适当的预拉力，使拉索处于初始平衡状态才能承受外部荷载作用。
外部荷载作用下拉索的挠度变形远超拉索截面尺寸，计算中需要考虑几何非线性，这给设计师增加了计算的难度。
通常在设计中，手算时，结合荷载计算，经过试算、调整来确定拉索的直径和预拉力的大小；使用有限元软件时，也需要反复试算来确定拉索直径和预拉力大小。
这些步骤繁琐重复，工作量巨大，本文介绍了手算的简易计算方法：根据拉索的静力平衡方程，手算出拉索最大内力，确定拉索直径，由索长公式计算出拉索的初始预拉力，来确定拉索的初始平衡状态。
本文主要介绍单层拉索式幕墙中拉索的手算方法、SAP2000有限元计算方法及其两种计算结果的比较，以供后来者参考。
二、拉索截面的选取方法索计算理论推导时，两条基本假设：1. 索是理想柔性的，既不能受压，也不能受弯；2. 索的材料符合胡克定律，也就是说应力和应变符合线性关系。
根据《悬索结构设计》单索计算理论可知情形一竖向荷载沿跨度均布的情形索的抛物线平衡方程（1）可求出索内的水平张力（2）代回式（1）后，可得（3）索各点张力（4）当索曲线比较平缓时，（dz/dx）2 与1比较是微量，于是有T=H。
情形二荷载沿索长均布的情形索的悬链线平衡方程（5）将悬链线与抛物线作比较，当二者在跨中处的垂度f相同时，两条曲线基本重合。
sap2000结构分析课程设计
sap2000结构分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握SAP2000结构分析软件的基本功能和操作流程；2. 使学生了解结构分析的基本原理，包括荷载、材料、几何非线性分析等；3. 帮助学生理解结构分析中的关键参数及其对结果的影响。
技能目标：1. 培养学生运用SAP2000进行结构建模、分析及结果解读的能力；2. 提高学生在实际工程案例中，运用结构分析软件解决复杂问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达及分析解决问题的综合能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构分析软件的兴趣，激发其探究精神；2. 增强学生的工程意识，使其认识到结构分析在工程领域的重要性；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展对社会进步的推动作用。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握结构分析的基本知识和技能，提高其在实际工程中的应用能力，同时培养其情感态度和价值观。
课程目标将为后续的教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. SAP2000软件概述：介绍软件的发展历程、主要功能和应用领域，让学生对SAP2000有一个全面的了解。
2. SAP2000基本操作：讲解软件的界面、菜单、工具栏等基本操作方法，以及如何进行模型的建立、修改和查看。
3. 结构分析基本原理：阐述荷载、材料、几何非线性分析等基本概念，以及结构分析中的主要理论和方法。
4. 案例分析与实操：a. 简支梁分析：通过分析简支梁的受力情况，让学生掌握静力分析的基本步骤和方法；b. 框架结构分析：以框架结构为对象，使学生了解荷载组合、材料非线性和几何非线性对结构的影响；c. 高层建筑分析：结合实际工程案例，培养学生运用SAP2000解决复杂结构分析问题的能力。
5. 结果解读与评价：教授如何查看和分析SAP2000的计算结果，以及如何对结果进行评价和优化。
教学内容依据课程目标进行科学性和系统性的组织，与教材紧密关联。
SAP2000和结构力学求解器使用示范PPT(82页)
• 导入后情况！检查一 下是否有杆件没有显
示出来，有的话直接 用sap补上。
• 开始设置杆件截面的 特性。
• 对准杆件右键弹出如 图所示栏目，双击 “截面属性”！
然后选择“添加截面属性”！
• 各种截面如图，选择 所需要的截面！
按自己的制作设置参数
• 保存好名称，最好是 以“XmmX层”为名。
• 分析如图！黄色表示“拉力”，红色表示 “压力”。
• 弯矩情况！
结构力学求解器
• 打开“所圈”的文件， 即可开始运行结构力 学求解器！
• 分有两个窗口，左边 的是“观览器”，右 边的是“编辑器”。
• 右上方有5个选项，设 置的顺序就按上面的5 个选项从左往右依次 进行。
• 第一步：布置节点。
• 修改何不变“构造要求后，即可进行 内力计算。
数据输出！
模拟破坏情况！
特别说明：
• 本例只作为示范作用！ • 实际分析，按照加载方式添加荷载，上例
的均布荷载应该是添加到它的实际加载位 置，即单元（7）的位置！！
• 根据结构力学，由于取“对称结构”的一 半进行了分析，所以所加的荷载应该为实 际添加到结构上的荷载的“一半”。如若 实际结构添加10KN/m的均布荷载，则取一 半结构时，只需要添加5KN/m的均布荷载。
• 开始添加荷载。
•
注意：如果是加在
•
某一段梁上，这段
•
梁应该是“断开的”，
•
单独的。
• 调整单位！
• 选择荷载类型！
• 自己尝试一下两处有 什么不同！
• 均布荷载情况！
• 加好荷载就可以开始 分析啦！点击“现在 运行”。
• 破坏模拟！
• 可以开动画看！
SAP2000
SAP2000SAP2000中单拉单元的讨论sap2000中有hook单元所谓单拉单元，实际上确实是索单元，sap2000中能够采纳frame/cable单元，实际结构在sap2000中进行单元模拟时需要注意三点1，设定单拉单元以后，结构最好采纳非线性求解。
2，必须设定单元的压力失效模式。
3，将frame/cable单元的两端节点的转动约束完全开释掉，能够通过热了release来实现。
应力刚化效应是指构件的面外刚度随面内应力阻碍而变化的一种物理特性。
SAP2000和ETABS中对楼板的处理方法[精华]第一应明确一个概念：SAP2000和ETABS是性质专门不同的两个软件，因此在许多问题上两者的处理方法都不一样，关于楼板的处理也是一样。
一、先说在ETABS中对楼板的处理方法在ETABS中共有四种area/shell单元：deck、plank、slab和wall，前三种均可用于模拟楼板，其中deck用于模拟压型钢板+砼面层，plank用于模拟单向板，仅含membrane性质的slab可用于模拟双向板。
下面分别就这三种单元详细说明：1、deck能够用于模拟压型钢板+后浇混凝土面层楼板，此单元仅有membrane性质且单向传力，在建模时的箭头方向即板的传力方向，假如要改变楼板传力方向的话能够采纳改变单元局部坐标轴的方法，其local coordinate system的1轴方向确实是楼板传力方向(也即屏幕显示的箭头方向)。
由于ETABS隐含对仅有membrane性质的板自动进行单元细分，此种板不必进行人工细分即可得到正确的传力。
2、plank用于模拟单向板，此单元仅有membrane性质且单向传力，与deck类似在建模时的箭头方向即板的传力方向，修改其传力方向的方法也与deck类似。
同样由于ETABS隐含对仅有membrane性质的板自动进行单元细分，此种板也不必进行人工细分。
3、slab的用途比较广泛，但用于模拟楼板时能够设定仅有membrane性质的section，这种单元双向传力，其荷载传递是按照板的塑性铰线进行划分的，最适宜于模拟双向板。
Sap2000结构概念分析与SAP2000应用
Sap2000结构概念分析与SAP2000应用----- 读书笔记1．有效自由度和无效自由度的概念：有效自由度：自由度方向的接点位移分量是待求的未知位移。
无效自由度：自由度方向的接点位移分量是已知的。
已知刚度为0的，其自由度也认为是无效自由度。
局部坐标系：1红色，2白色，3蓝色SAP2000包括8种单元，FRAME，AREA，PLANE，ASOLID 轴对称单元，SOLID，SPRING弹簧单元，LINK及预应力对象。
组的作用：1快速选择对象用来编辑和指定。
2阶段施工3定义模型切割4分组对象进行相同的设计5选择输出可以定义任意多个组。
荷载组合COMBO：ADD：组合中的分析结果相加ABSOLUTE：组合中的分析结果绝对值相加SRSS：组合中的分析结果平方和相加然后开平方根。
包络ENVELOPE：组合中的结果得到最大和最小的包络值。
除了包络法其他组合只适用于线性分析工况。
实体模型包括厚拱THICK ARCH ，截面变化拱V ARIABLE ARCH，块体BLOCK。
桥梁分析的步骤是：1．用框架单元建立桥梁行为模型2．定义描述活荷载位置的车道3．定义可能作用于桥梁的不同车辆活荷载4．定义包括一个或多个必须可交替地考虑车辆的车辆等级5．定义移动荷载分析工况6．指定对于哪些结点和框架单元需要计算移动荷载响应支座和伸缩缝的处理：方法：将单元附着于同一位置的不同结点，同时将连接的自由度用‘相等限制’或‘局部限制’限制在一起。
桥梁常用的计算模型简介：1．杆件计算模型杆件计算是将梁离散成杆件单元和梁单元。
这种方法的特点是直接给出杆件的内力和变形，又根据结构受荷载后截面的是否保持平截面，可分为自由扭转理论和翘曲扭转理论。
自由扭转基本假定：平截面假定刚性截面假定-变形后梁截面周边形状保持不变剪切中心线和梁截面形心轴线相重合。
忽略剪切变形。
混凝土桥梁结构一般按照自由扭转理论进行分析便可以满足设计要求。
但对于钢箱梁，必须考虑翘曲扭转的影响。
用SAP进行拉索计算
SAP常用快捷命令：CTRL+L→汉化F2→局部放大F3→恢复全视图F4→显示未变形形状F5→运行分析F6→显示变形形状F8→平移Shift+F8→单步放大Shift+F9→单步缩小“←”→单步左转；“→”→单步右转；“↑”→单步上转；“↓”→单步下转。
Ctrl+E→设置显示选项。
Shift+F12→显示表格Ctrl+A→选择全部在规则的模型时建议采用SAP2000建模，在能更加熟悉SAP的操作的同时也因为两个软件的容差不一样减少运算的误差（SAP和CAD）1. 在CAD中建模：1.简化模型2.不使用0图层，相同截面和材料的杆件用同一图层，不同的杆件选用不同图层；3.杆件分成小段，对于弧形杆件，要分成小段的直线连接；4.不使用多段线。
2.打开SAP，在“帮助”里选择“change language to Chinese”,进行了中文切换；然后新建模型，在“单位”里选择“N，mm, C”, 选择空模板；3.分组：按图层导入模型，可形成不同的组，修改组名：定义→组→修改/显示→组→改组名分别为hengsuo、shusuo、rod、lizhu、dxfin.4.定义材料：添加材料:输入名称tensioned cable→选择设计类型steel或none；查表1-1，修改弹性模量（为145000）和热膨胀系数（为1.200E-05），材料类型一般选各向同性。
（对于索的参数，需参考厂家的信息，这里的参数对于不同的索可能会不相同）5.定义截面这里用框架结构来模拟拉索。
定义→框架截面→在“选择要添加的属性类型”的第二栏选择“add circle”→查表2-2，先选用直径为36的钢索，在材料一栏选截面“tensioned cable”，输入直径36，打开“截面属性”一栏，可看到相应的截面参数，再打开“属性修正”一栏，在横截的轴向面积输入修正系数0.752，因为是用框架结构模拟钢索结构，所以在“围绕2轴的惯性矩”、“围绕3轴的惯性矩”系数应尽可能的小，输入0.01→点击“确认”。
结构力学问题的计算机求解SAP2000基础
第十五章结构力学问题的计算机求解§1 Sap2000软件简介一、SAP2000简介SAP2000程序是由Edwards Wilson创始的SAP(Structure Analysis Program)系列程序发展而来的，至今已经有许多版本面世。
SAP2000(SAP90的替代品)是这些新一代程序中最新也是最成熟的产品。
集成化的通用结构分析与设计软件自从三十年前SAP诞生以来，它已经成为最新分析方法的代名词。
SAP2000是通用的结构分析设计软件，具有极强的功能，如建模功能(二维模型、三维模型等)、编辑功能(增加模型、增减单元、复制删除等)、分析功能(时程分析、动力反应分析、push-over分析等)、荷载功能(节点荷载、杆件荷载、板荷载、温度荷载等)、自定义功能、以及设计功能等等。
SAP2000计算分析包括以下内容：静力（线性和非线性）分析；动力地震分析和Pushover分析；移动荷载作用下的分析（影响线绘制﹑最不利荷载位置确定及最大值的计算）；桥梁车辆活荷载分析；几何非线性，包括P-Delta和大变形效应；阶段（增量）施工；徐变﹑收缩和老化效应；弹性屈曲分析；稳态和功能谱密度分析；基础隔震与减震分析。
SAP2000适用范围很广，主要适用于模型比较复杂的结构，如桥梁，体育场，大坝，海洋平台，工业建筑，发电站，输电塔，网架等结构形式，当然高层等民用建筑也能很方便的用SAP建模、分析和设计。
SAP2000 中文版是由北京金土木软件技术有限公司、中国建筑标准设计研究院与美国Computers and Structures， Inc（CSI）公司共同研制开发的通用结构分析与设计软件，它是一个有完整功能的程序，可用于最简单和最复杂的项目。
SAP2000引入中国后，添加了中国的建筑及桥梁设计规范，使得SAP2000更易于被中国工程界广泛应用，从而推动中国工程领域的发展。
SAP2000中文版2004年11月正式发布，经过近10年的发展，SAP2000中文版的用户已经遍及全国各个省市及香港、台湾地区。
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采用SAP2000计算索结构过程
一、切换中文界面及设置单位
打开SAP，在“帮助”里选择“change language to Chinese”,进行了中文切换；然后新建模型，在“单位”里选择“N，mm, C”,选择空模板；
二、分组：
按图层导入模型，可形成不同的组，修改组名：定义→组→修改/显示→组→改组名分别为hengsuo、shusuo、rod、lizhu、dxfin.
三、定义材料：
输入名称tensioned cable→选择设计类型steel或none；查表1-1，修改弹性模量为145000（根据厂家提供的表取值）和热膨胀系数（为
1.200E-05），材料类型一般选各向同性。
（对于索的参数，需参考厂家的信息，这里的参数对于不同的索可能会不相同），如下图：
四、定义截面
这里用框架结构来模拟拉索。
定义→框架截面→在“选择要添加的属性类型”的第二栏选择“add circle”→“添加新属性”，查表2-2，先选用直径为36的钢索，截面名称栏输入“S36”，在材料一栏选
截面“tensioned cable”，输入直径36，如下图：
打开“截面属性”一栏，可看到相应的截面参数，再打开“属性修正”一栏，在横截的轴向面积输入修正系数0.752，因为是用框架结构模拟钢索结构，所以在“围绕2轴的惯性矩”、“围绕3轴的惯性矩”系数应尽可能的小，输入0.01→点击“确认”。
如下图：
选择→组→hengsuo、shusuo→tensioned cable 用同样的方法定义截面FANGTONG、T、FIX截面。
附：wide flange→工字钢
channel→槽钢
double channel→双槽钢
Tee→T形钢
angle→角钢
double angle→双角钢
box/tube→方通
pipe→圆管
rectangular→矩形截面
circle→圆截面
general→自定义截面（定义截面属性）cold formed C→C形冷轧钢
cold formed Z→Z形冷轧钢
cold formed hat→帽形冷轧钢
SD section→自定义截面（定义截面形状）Nonprismatic→变截面定义
五、定义载荷工况
分别输入载荷名称、类型、自重乘数和自动侧向系数，自重乘数取0，定
义风载荷w、玻璃自重boli、温度载荷temp(模拟预应力)、delttemp（实际温度）.
除DEAD以外，其它自乘系数均为0，国外一般采用的标准为英标BS6399-95。
六、定义分析工况
添加新工况：按力传递顺序分别添加分析工况W、boli、temp、delttemp. 分析工况类型选static，分析类型均为非线性，载荷类型均
为LOAD，初始条件均为从上次非非线性工况状态终点继续，风载荷的比例系数为1.4，玻璃自重取1.2，温度的为1.2，修改非线性参数，设置每阶段的最大总步数和每阶段的最大空步数（对于大多数结构默认的一般是可以的），值既不能太大，也不能太小（太大运行时间会很长，太小会运行不出结果）。
过程如下：
1.定义→分析工况→添加新工况
2.在弹出的“分析工况数据”框中，分别设定各参数，如下图：
3.点击“非线性参数“栏后面的“修改/显示”，弹出非线性参数一栏，在几何非线性参数里选取“P-∆”，设置“每阶段的最大总步数”和“每阶段的最大空步数”。
七、指定截面
选择→组→横索、竖索→指定→框架/索/筋→框架截面→选择S36→确认；用同样的方法分别定义lizhu为FANGTONG，ROD为FIX，DXFIN为T截面。
八、指定载荷
1. 选择组DXFIN，指定框架/索/筋载荷→分布→选择W，方向为Y向，单位为KN, mm, C ,输入均布载荷的大小，这里取1.625E-03，如下图：
2.用同样方法，选择组DXFIN，加上玻璃的自重载荷5.0E-04；
3.首先，在轴力，温度，应变相互转换小工具中输入温度膨胀系数、截面面积、弹性模量，然后查厂家表，取破断力的0.25~0.3倍，大致估算所需取温度为-154，如下图：
再选组→横竖索→指定→框架/索/筋→温度载荷，出现下图所示对话框：
4.选组→横竖索→指定→框架/索/筋→温度载荷，在载荷工况名称中选delttemp，输入实际温度40,。
九、运行分析
分析→运行分析→现在运行
运行完毕，动画模拟其受力的运动状态，检查连接部位是否正确，显示→力/应力→框架/索→选择W，轴向力，比例为自动调整，选择填充图表，如下图：
观察显示的结果，也可双击拉索来看其受力大小和方向。
十、调试
因为拉索总是受拉应力，颜色应为黄色。
若结果显示为红色，说明受压应力，需调节DEMP的温度值来改变拉索预应力的大小，然后再运行分析，直至最终显示拉索为黄色为止。
调试前需先解锁。
十一、计算索
在SAP里我们有了温度和轴力就可以推断出要用的索，然后通过公式算出预应力的大小。
十二、特别注意
非线型分析时，不象我们平时计算刚架时需定义组合，只需在分析工况里进行组合即可。
十三、基本知识
SAP常用快捷命令：
CTRL+L→汉化
F2→局部放大
F3→恢复全视图
F4→显示未变形形状
F5→运行分析
F6→显示变形形状
F8→平移
Shift+F8→单步放大
Shift+F9→单步缩小
“←”→单步左转；
“→”→单步右转；
“↑”→单步上转；
“↓”→单步下转。
Ctrl+E→设置显示选项。
Shift+F12→显示表格
Ctrl+A→选择全部
在规则的模型时建议采用SAP2000建模，在能更加熟悉SAP的操作的同时也因为两个软件的容差不一样减少运算的误差（SAP和CAD）
十四、建模注意事项：
a)简化模型
b)不使用0图层，相同截面和材料的杆件用同一图层，不同的杆件选用不同图层；
c)杆件分成小段，对于弧形杆件，要分成小段的直线连接；
d)不使用多段线。