sap2000空间结构加风荷载
SAP2000中虚面施加风荷载方法研究
SAP2000中虚面施加风荷载方法研究1 前言SAP2000在复杂超限高层中应用广泛。
SAP2000中没有楼层的概念，风荷载可以通过刚性隔板指定，也可以通过绘制虚面施加。
对于有明确楼层板的结构，通过刚性隔板指定是简单方便的，但是对于空间结构或者没有楼层板的结构，风荷载的输入必须通过绘制虚面的方法施加。
本文详细介绍通过虚面施加风荷载方法的过程，并对实际工程按两种方法施加的结果进行比较。
2 绘制虚面虚面的绘制是个复杂、费时的过程，可按下列方法进行：（1）根据结构立面情况分段绘制四个面的展开面，若常规结构有楼板可只绘制X向和Y向各一个展开面即可。
（2）根据展开面布置虚面（空或None面）。
（3）四个面的展开面都绘制完成之后，把四个方向的面分组，方便后面选择。
（4）定义好虚面的3轴坐标方向，后面定义风压系数是与3轴方向有关。
3 风荷载的施加虚面绘制完成后，即可按下列顺序定义和施加风荷载：（1）定义四个风荷载的荷载模式（WX+，WX-，WY+，WY-），如图1。
（2）荷载模式中选择“风力作用面来自面对象”，如图2。
图1 定义四个风荷载图2 荷载模式的选择（3）定义四个风荷载的荷载工况，如图3。
图3 定义风荷载工况（4）选择前面定义好的某方向虚面的组，指定-面荷载-风压系数（壳），指定Cp。
对于常规结构含楼板，如果仅在一个方向绘制了一个虚面时，Cp直接输入体型系数正压和负压之和即可；对于像西子试验塔这样的结构，楼板大量缺失，需繪制四个虚面，每个方向的正压和负压按规范输入。
若此时仍仅在一个面上输入正压和负压之和，对水平支撑及水平构件的面内内力有影响。
如图4。
图4 定义面荷载体型系数4 风荷载的查看如何复核风荷载的大小？可以采用截面切割的方式得到每层风荷载下的剪力，层层相减即可得到每层的风荷载，与其他软件比较复核。
（1）按每层（含每层的竖向构件和楼层水平构件）分组，仅想查看底层风荷载总值可仅定义底层。
（2）分析完成后（分析前应该也行），定义-截面切割，如图5。
SAP2000及PKPM风荷载研究对比
SAP2000及PKPM风荷载研究对比发表时间：2019-07-31T10:04:49.247Z 来源：《城镇建设》2019年第9期作者：侯学谦[导读] 详细讨论当建筑物在风荷载控制下需要考虑风振效应时，两软件对风荷载计算参数的设置以及影响因素。
中国华电科工集团有限公司环保分公司北京 100160摘要：利用Sap2000及PKPM对同一结构施加风荷载，研究软件对风荷载计算值的差异，并将计算结果与规范[1]计算值进行对比，用于指导实际工程在风荷载控制下的结构分析与设计。
关键词：SAP2000，PKPM，风荷载，对比绪论SAP2000及PKPM为建筑结构常用的分析设计软件，对风荷载的计算有各自特点。
本文详细讨论当建筑物在风荷载控制下需要考虑风振效应时，两软件对风荷载计算参数的设置以及影响因素。
1 结构模型为了方便比较，模型设定为无支撑纯钢框架结构，平面18m18m（等分3跨3跨），共10层，层高3m，总高30m，钢柱截面HW400400，主轴平行于X轴，钢梁HN500200，材料为Q345B，不考虑楼板作用，只考虑结构自重荷载，不考虑活荷载作用。
2 SAP2000结构分析SAP2000对风荷载计算有两种方法，分别为通过刚性隔板自动生成，以及通过结构表面虚面手动施加。
本文采用第一种方法计算结构风荷载。
材料、截面定义及模型建立完成后，点击定义-荷载模式，分别定义WX及WY荷载模式，类型选择wind，自动侧向荷载选择chinese2012，添加完成后，点击WX，选择修改侧向荷载，出现图1界面。
方向角默认0值，结构宽度18m，体形系数1.3，基本风压0.45，基本周期选择模态分析，阻尼比填0.01，点击确定后再以同样方法完成WY的设置，WY方向角填90，其他参数与WX设置相同。
作用对象由于选择了（准）刚性隔板，点击定义-节点约束，在出现的界面框中选择约束类型为Diaphragm，点击添加约束，勾选准刚性隔板，勾选根据标高Z自动指定多个隔板约束，点击确定。
SAP2000 实例
结构精细仿真模拟试验——利用SAP2000进行二维框架结构静力分析实例一、模型概况：模型为一个二维钢筋混凝土框架结构。
X方向为4跨，轴线间距为6m；Z方向为5层，层高均为3m。
材料为C30混凝土，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。
梁和柱的截面均为矩形截面，梁截面尺寸为200mm×500mm，柱截面尺寸为400mm×600mm。
梁上恒荷载与活荷载均为梯形荷载，恒荷载为17kN/m，活荷载为8kN/m。
考虑风荷载，基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙类型：B类。
用SAP2000 v14.1进行静力分析。
二、操作步骤：1．选取计算模型量纲为kN，m，C。
2．选择“二维框架”模板，在“门式框架尺寸”对话框中输入楼层数为5，开间数为4；楼层高度输入3，开间输入6。
3．修改约束。
用鼠标选中支座结点，通过“指定→结点→约束”修改约束，在“快速指定约束”对话框中选中固定支座图标。
4．定义材料和截面属性：“定义→截面属性→框架截面→添加新属性”。
在“框架截面属性类型”下拉菜单中选择Concrete，混凝土截面选择矩形。
（1）定义材料：点击“材料→快速添加材料”，定义以下几种材料：材料类型：Concrete；规范：Chinese C30；材料类型：Rebar；规范：Chinese HRB335；材料类型：Rebar；规范：Chinese HPB235。
（2）定义截面类型：框架梁截面：0.2×0.5截面名称改为beam。
在“材料”下拉菜单中选择C30，在“尺寸”对话框中修改高度（t3）为0.5，宽度（t2）为0.2。
点击“配筋混凝土”按钮，在“钢筋材料”对话框中，“纵筋”默认为HRB335，“箍筋（绑扎）”改为HPB235；在“设计类型”对话框中，选择梁（仅M3设计）；在“到纵筋中心边保护层”对话框中，顶和底都默认为0.06。
框架柱截面：0.4×0.6截面名称改为column。
最新SAP2000风荷载测试_pdf
最新SAP2000风荷载测试_pdfSAP2000V14.1自动风荷载工况测试付康2014年7月最近在学习SAP2000，发现SAP2000可以自动计算结构在风荷载下的响应，由于内嵌的规范是CHINESE2002，想校核一下其与现行规范计算结果的差异。
在网上GOOGLE相关资料，发现了曲哲的一篇文章《SAP2000中的自动风荷载工况测试》，其详细描述了SAP2000自动计算风荷载的两种方法，并对需要定义的参数含义做了解释。
在经过自己设计的算例测试后，发现文章中有几处疏漏之处，特别是关于SAP2000风振系数的讨论。
个人认为SAP2000在自动风荷载工况中是可以考虑风振系数的，以下是我的算例和结论。
对象：10层钢筋混凝土框架，长*宽=20*10m，高10m。
梁截面尺寸400*800mm，柱截面尺寸1000*1000mm，模型图如下。
模态：结论：1 采用虚面方式计算风荷载时，需要设置的参数如下图。
中国2002风荷载模式栏：建筑宽度B默认为结构沿X方向的宽度（猜测，含义尚不明确），用户可修改默认值，若用户修改的值小于或等于默认值，程序计算的值均相同，若用户修改的值大于默认值，程序计算的值明显偏小，根据后面的测试结果，个人认为在有合理的解释前，不应修改程序的默认值。
风荷载系数栏按《荷载规范》取值，与结构所处地区有关。
PHI-Z的来源有模态分析和Z/H比两种，与《荷载规范》规定的相符，但两种情况下程序计算的结果是相同的。
第一周期的来源有模态分析和用户定义两种，当用户定义的值为1时，与选择模态分析计算的结果是相同的，当用户定义的值为其他值时，计算的结果与选择模态分析计算的结果不同。
猜测用户定义值的含义应该是初步确定的周期值与模态分析得到的周期值的比例，即用户定义的值为1时，用户定义的周期就是模态计算的周期。
个人认为在SAP2000中进行分析时，模态分析是默认运行的，风荷载的参数就没有必要采取《荷载规范》中指定的经验值，而直接采用模态分析得到的值，所以在选择PHI-Z和第一周期的来源时，应选择模态分析。
SAP2000中风荷载的施加
SAP2000中风荷载的施加
建模时，遇到风荷载如何添加，把我折腾了半天，在网上各种搜，太杂乱了，看了一些解释还是没搞清楚，再反复琢磨了下，终于想通了。
SAP2000中关于风荷载的施加，提供了两种选择，一是风力作用面来自刚性隔板范围，二是风力作用面来自面对象。
风力作用面来自刚性隔板范围，比较适合规范中有明确规定的结构体型，而风力作用面来自面对象，比较适合复杂空间结构加载。
（来自：/?p=1486）
一是风力作用面来自刚性隔板范围，属于自动计算风荷载，准确性低于手动加以面荷载的形式加风荷载。
选择风力作用面来自刚性隔板范围，需要提前对楼板定义刚性隔板
（Diaphragm）,并且选中“指定不同隔板束缚到每个不同的Z高度处”（可以分别在不同的楼层处生成隔板-来自/p-1575293082.html ）。
刚性隔板与刚性楼板是一个意思。
“风力作用面来自刚性隔板范围”的意思是风力作用面是楼板（刚性隔板）上下半层层高的范围，计算中风力直接转化到楼层处，并不需要在所谓的竖向迎风面建个“刚性隔板”（把竖向所有的点都选中，再来个Diaphragm），根本不需要指定。
此外体型系数直接取迎风面与背风面体型系数的差，而不是0.8，-0.5，这些是在虚面上加风荷载用的。
风力作用面来自面对象，此时楼板不需要指定为刚性隔板，当考虑两个方向的风荷载时，需要在建筑的外围建至少4个虚面，否则只需要建前后两个虚面就可以了，并在虚面上加不同的风荷载体型系数。
SAP2000常见问题
SAP2000常见问题1，荷载工况(loadcae):是对各种荷载类型的定义（define），然后通过指定(aign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如：温度)。
这仅仅是建立了作用，荷载工况本身不在结构上产生响应。
2，分析工况（analyicae）:是定义荷载作用方式（静力或动力）、结构的响应方式（线性或非线性）、分析方法（模态分析法或直接积分法）。
分析工况中包含荷载工况，分析工况可以对应一个荷载工况，也，可以是荷载的组合（多点风荷载、多维地震动）。
运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。
1.时程分析时用EI波，原始记录的波一般是以重力加速度g为单位，它的峰值为0.341g,也就是0.341某9.8m/2.而你ap的单位用的是N/mm/,也就是你的单位与原始波的单位相差1000某9.8个单位，那么你的系数要输入9800。
如果你ap的单位为N/m/，那么你的系数取9.8即可。
2.规程中的8度罕遇要求是400g，这个g是单位gal的缩写字母，它的单位是cm/2。
实际上就是0.4个重力加速度。
即400gal＝0.4g，考虑第1点，那么你的系数应该取1000某9.8某（0.4/0.341）＝11495.6。
3.定义时程函数时，单位无所谓，只要你的系数对应好就可以。
注：ap输入的地震函数本身是没有单位的，它的单位随着你ap的右下角的单位走的。
所以才需要将这个单位和原始波单位对应。
1，将索得抗弯刚度设为极小值。
2，需作索的非线性分析，在作索得非线性分析需要打开大变形得选项。
3，加载需要分步加载，先加载预应力，再加载其它荷载。
4，在v9版本里面，可以直接用应变来直接模拟预应力，不用降温也可以。
算出来得结果跟手算得结果基本是一致得，所以用ap2000来分析索是完全实用得，也是准确的。
扭转与振型耦联基本概念解释看来大家误解了结构扭转和振型耦联的意思，结构扭转是结构的固有属性，如果是三维结构分析软件，都会考虑扭转效应的，如Rz，完全对称规则的结构（即质心和刚心重合，也有扭转振型，只不过振型是完全解耦的），如果作用的荷载不通过质心，一样可以造成结构扭转效应。
sap2000风压转变成荷载
SAP2000风压转变成荷载1. Introduction在结构分析和设计中，风压是一个重要的荷载因素之一。
对于高层建筑和桥梁等结构，风压荷载的影响不容忽视。
在SAP2000中，我们可以使用Wind Load功能将风压转变为荷载，并应用在结构模型中进行分析。
2. Wind Load in SAP20002.1. 风压计算在SAP2000中计算风压的方法有多种，可以按照规范或者自定义参数进行计算。
具体的风压计算方法可以参考国家规范或者其他相关文献。
在SAP2000的“Load Patterns”中，我们可以设置风荷载计算的相关参数，如设计风速和风压计算方法。
2.2. 风压荷载转换风压计算完成后，我们需要将风压转换为荷载。
在SAP2000中，我们可以使用“Auto Wind Load”命令将风压转换为等效的结构荷载。
在菜单栏中选择“Create”->“Auto WindLoad”即可打开风压荷载转换对话框。
在对话框中，设置相应的参数，如风载带宽、计算方向和风载类型等。
3. Applying Wind Load3.1. 创建结构模型在将风荷载应用于结构模型之前，我们需要先创建相应的结构模型。
使用SAP2000的建模工具，按照设计需求创建结构模型，包括梁、柱、墙等结构构件。
通过设置结构材料和截面属性，完善结构的几何形状和性能特征。
3.2. 应用风压荷载在SAP2000中，我们可以使用“Define Load Cases”或者“Define Load Combinations”来定义结构分析所需要的荷载情况。
在定义荷载的过程中，可以选择之前转换好的风荷载，并设置相应的荷载系数。
4. Analysis and Results4.1. 结构分析完成荷载定义后，我们可以进行结构的静力分析、动力分析或者其他类型的分析。
选择相应的分析方法，并进行模型的求解和计算。
4.2. 结果展示SAP2000提供了丰富的结果展示功能，包括应力云图、位移图、受力图等。
基于SAP2000的通信三管塔风荷载加载方法研究
基于SAP2000的通信三管塔风荷载加载方法研究郭晓涵;芦娜【摘要】In this paper, stress and strain of a three-tube communication tower under wind load are calculated through the method of layered space truss. The finite element model of three-tube tower is built by SAP2000 simulation soft-ware and analyzed with the method of diaphragm and virtual surface. On this basis, twostructural analysis results are contrasted. The researches show that the strain using the method of diaphragm is more close to the theoretical value while the stessusing the method of virtual surface is more close to the theoretical value on the condition that the virtual surface is divided legitimately.%本文利用分层空间桁架法对风荷载作用下的通信三管塔进行理论计算，得出三管塔的塔柱内力与塔架位移。
通过SAP2000仿真软件建立三管塔有限元模型，利用虚面法与刚性隔板两种方法加载，分别进行三管塔结构分析。
在此基础上，对不同的加载方式进行了比对。
研究表明，刚性隔板法塔架位移的结果与理论值更为接近；虚面法加载时，在虚面划分合理的情况下，塔柱内力的结果更为接近理论值。
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。
SAP2000在框架结构建模中应用
Sap2000在结构设计中的应用——框架结构摘要：本文主要通过某郊区的框架结构的设计分析的步骤解析来阐述土木工程应用软件SAP2000在框架结构设计中的应用方法。
关键词：sap 2000 ,结构设计，框架结构1.结构基本情况：位于某郊区框架结构，六层，层高3.5m,沿X 轴方向为45m ⨯，沿Y 轴方向为36m ⨯，主梁截面尺寸为300500mm mm ⨯，次梁截面尺寸为200400mm mm ⨯，柱截面尺寸为450450mm mm ⨯。
采用C30混凝土。
2.荷载分析：结构承受主要荷载包括：楼面恒荷载：24/kN m 楼面活荷载：24/kN m 。
屋面恒荷载：24/kN m 屋面活荷载：22/kN m 。
风荷载：地区按50年一遇风压值取20.55/kN m 。
地震荷载：第一组地震荷载，抗震设防烈度为7度，地震基本加速度为0.10g ，场地特征取0.6。
3.设计依据：计算分析依据《建筑结构荷载规》以及《建筑抗震设计规》。
4.建立结构模型4.1 建立新模型新建模型，单位选择为 ,,kN m C 。
模型选择三维框架如图1所示：然后添加截面属性如图2所示图1 建立新模型图2 定义主梁截面属性完成后得到结构三维模型如图3所示，将楼板设定为薄壳单元，楼板厚度为250mm。
图3 框架轴线图4.2 荷载的定义和添加4.2.1 定义荷载模式定义添加荷载模式，包括恒荷载，活荷载，风荷载以及地震荷载，如图4所示：图4 定义荷载模式4.2.2设定地震荷载地震荷载的设定主要包括首先是定义地震荷载如图5所示，其中最震影响系数为0.08 地震烈度设定为7（0.10g），阻尼比设定为0.05，场地特征周期0.6：然后定义反应谱函数如图6所示分别将影响系数，地震烈度以及场地特征周期和函数阻尼比设定完成，而后添加反应谱工况如图7所示：图5 定义地震荷载图6 定义反应谱函数4.2.3 定义和添加风荷载在荷载模式中对于风荷载进行侧向荷载模式修改如图8所示，其中风力作用面与体形系数选择风力作用面来自对象，基本风压设定为0.55，地面粗糙度为B，建筑宽度为18，而后在框架四周绘制受力面并且添加风荷载如图9所示：图7 添加反应谱工况图8 侧向荷载模式修改4.3 运行荷载并得到分析结果在添加完荷载后进行运行并分析，可以得到一系列想要的分析结果，如图10所示为加载运行后的变形图。
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sap 2012
添加加风一先来如图风力如果工况明确Diap 如果
单元p2000空2-09-06 23:04加风荷载主风荷载。
、按照来看一下sap20所示，上面主作用面与体形果选择“刚性隔板况指定相同的风规定的结构体phragm ，否则果选择“风力作用
元（有时候是虚间结构加:47| 分类： 结主要有两种方规范自000提供的中国主要包含如下内形系数
板范围”，则可以风荷载。
这是因体型。
应注意选无法施加。
用来自于面”，可
虚面）指定不同风荷载
结构计算 | 标签方式：1.按照动添加国规范风荷载添容：
以指定 风向角为一次只能指选择刚性隔板范可指定迎风与背
的风载体型系签：spa2000照规范自动加风荷载添加对话框：
角、迎风系数以指定一个风载体范围是施加风荷背风系数（指定
系数，这样的方|字号大中小 订动添加风荷载载
以及背风系数 等体型系数和其对荷载之前应该限定菜单>面荷载
方式比较适合复订阅
载；2.按照等参数，这中选对应的风向角。
限定应相应的“刚载>风压系数）
复杂空间结构加照一般面荷载选择允许多个荷比较适合规范刚性隔板约束”。
为不同区域
加载。
如下图：载添荷载范中有即域的面
应注二 注意设置相应的
、按照的荷载工况，并
一般面并根据相应的面
荷载添面局部坐标系施
添加风荷施加相应的风载荷载
载体型系数。