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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。

薄板采用Kirchhoff公式,中厚板采用Mindilin/Reissner公式。

厚板公式考虑了剪切变形的影响,计算更准确些。

(板的设计见PDF98)8.绘制点9.墙体开洞10.绘制螺旋楼梯11拉伸面成实体12.重定形对于实体、面可以通过绘图命令中的重定形进行拉伸端点修正。

13.SAP中需要施加的荷载14.施加集中荷载的方法15.风荷载16.隔板束缚17.节点18.单元局部坐标轴19.拉压比限值20.定义局部坐标系方法是:定义完全局坐标系以及轴网以后,单击菜单栏>定义>坐标系统/轴网。

该方法的好处是可以随时按自己关注的方向观察结构体,并且在局部特殊处理时方便。

切换视图的方法是在图框右下角第一栏。

21.SAP中对于Dead默认为考虑自重系数,意味着当指定Dead恒载以后系统在计算时将自动加上构件的自重。

对于一般活载应当指定自重系数为0。

另外SAP中的结果不会自动叠加。

变形图或内力图显示时默认为某一荷载模式,即Dead。

对于其他荷载,需要考虑综合效果时需要指定组合工况。

22剪力自锁一个线性单元的边不能弯曲,如下图所示。

虚线交点为积分点。

在每一个积分点,竖直线与水平线之间的夹角开始时是90度,变形后不为90度,说明每一点的剪应力不为0,这是不正确的,在纯弯曲下一块材料的剪应力应为0,此现象即为剪力自锁现象,其实质是由于单元的位移场不能模拟与弯曲相联系的运动学现象而引起的。

23自由度不协调处理24.Asolid中的非协调弯曲模式在面截面中截面类型选择轴对称实体单元后,对话框中辉出现不相容模式勾选项。

25.实体单元类型Solid以实体模拟的结构只传递力而不传递弯矩(实体的节点只具有平动自由度,没有转动自由度)26.会用窗口左下角的对象捕捉功能(可以在复杂的的空间结构中准确地选择目标)27.对于在特殊位置施加荷载,需要在该位置建立节点,然后在该节点施加荷载(SAP中的网格划分默认为在节点出,见选择框架后>指定>框架>自动网格划分28.绘制次梁应该将视图转至XY平面;若次梁非均匀布置则应该参照普通梁,选择框架/束绘图29.截断/延长命令(注意选择对象的顺序)30快速选择的方法对相关构件进行快速选择,方法有两个:一是利用组。

定义组的方法是:>定义>组>添加组,然后选择相关构件>指定>指定到组即可;二是根据属性选择,方法是:选择>属性(需要事先定义材料及截面时有系统的注记命名);三是根据标签,方法是:选择>标签31荷载模式与荷载工况荷载模式用于指定荷载类型,荷载工况定义荷载大小(已施加))。

32荷载模式里的地震荷载与荷载工况中的反应谱荷载在荷载模式中定义地震荷载为规范采用的底部剪力法采用的地震荷载方法;在荷载工况中的反应谱荷载为规范推荐的阵型分解反应谱法采用的荷载方式。

故如果采用反应谱法就不需要再在荷载模式中定义地震荷载。

33.自动风荷载34.荷载替换与荷载添加其效果仅作用于同一荷载工况(模式),对其他荷载工况不起作用;选择替换表示将此次施加的荷载替换以前施加的荷载(每个节点、框架上的同一类型荷载模式均被替换);选择添加,表示在以前施加荷载的基础上增加荷载值,即现有荷载=原先荷载+此次定义的递增荷载值35.指定风荷载体形系数前需要先定义风荷载模式.36.温度荷载37.支座约束38.刚性隔板束缚39.板束缚(P169)40.插入点41.刚域42.刚域系数43.线对象端部释放44.局部坐标轴局部坐标轴按颜色分:红色、白色、蓝色分别对应轴X、Y、Z;节点的局部坐标轴与整体global坐标系一致;框架局部坐标轴不与global一致:局X为框架长度方向,局Y 跟局Z由与局X符合右手螺旋法则确定。

另外,不同的绘图方式导致局部坐标系差别很大:例如[绘制框架/索/钢束]与[快速绘制框架/索/钢束]结果差别很大。

局部坐标轴不能再拉伸显示视图下显示。

45.拉压比限定46.显示设置显示设置中的拉伸显示跟收缩显示并不互相排斥:收缩是用于将单元长度缩短显示以便区别不同的单元,而拉伸则是将各构件以其实际三维效果显示;显示轴网应在视图中选择;颜色显示设置在>选项中。

高级显示可以使用选项>图形模式>OpenGL命令。

47.SAP中导入CAD中的DXF(DrawingXchangeFile,即图形交换文件)注意要点:首先,导入的DXF文件在CAD中必须是非0层;第二,必须是同一类构件(类型和界面都相同的)放在同一层第三,在CAD中建模,用不同的层表示不同的物体第四,如果导入到SAP后出现节点不在同一位置,那么可以使用编辑>合并重复对象48.从CAD中导入SAP输出的CAD.DXF文件方法是建模以后选择>文件>导出>AutoCAD.DXF文件,在弹出的窗口命名DXF文件名以后,在下一个提示及时窗口中选择否,将出现下图所示的窗口,指定图层类型并命名图层号(非0最好)49.基于交互式的高级建模方法编辑>交互式数据库编辑50.其他文件格式51.非线性分析51.几何刚度总刚度矩阵,包括杆件的基本刚度矩阵和杆件的几何刚度矩阵。

总刚度矩阵可以考虑加入几何刚度后对结构的影响,杆件所受轴力为压力时,几何刚度为负,会产生应力软化效应。

52.大位移53.工况组合54.荷载工况分析顺序应当注意不同荷载工况的分析顺序,例如当线性分析用到非线性分析的刚度矩阵时,或者阵型叠加类型的工况(反应谱分析或者模态时程分析)要用到由模态分析工况得到的阵型。

55.批处理控制技术(使用绘图>截面切割命令(只能得到数值不能显示截面切割的图形效果)62.相对位移输出在窗口中显示位移结果后,定义>广义位移(两个节点),然后选择菜单>显示>显示表格>节点输出中的>JointdisplacementGeneralized63.荷载组合SAP2000中在开始运行结构设计命令时,会根据结构类型和工程师所选的规范自动进行荷载组合。

如果希望在运行设计之前查看自动生成的荷载组合的信息,点击【定义】>【荷载组合】>【添加默认设计组合】命令,弹出设计组合对话框,进行查看。

DesignofSteel(Concrete,Cold-formedSteelframes,ALUMminum)64.优化设计工程师可以将特定的一组截面赋给构件,构件通过自动优化设计的功能反复分析设计,选出最优截面;其次,SAP2000中的设计过程是一个交互式的设计过程,工程师可以修改构件的各个设计参数,控制整个设计过程。

(1)首先,定义自动选择型钢截面列表:通过导入截面属性将中国型钢库里的若干型钢截面属性导入到当前列表中,再选择>添加新属性>自动选择列表>给列表指定名称,并将已经导入的若干文件添加到当前列表下,覆盖项为截面设计首先开始的截面选项>然后确定即可。

(2)校核即:运行分析>设计>钢框架设计>钢结构设计/校核>校核分析与设计截面,不通过的话再次运行,重复以上步骤,直至弹出右图所示窗口:65.非线性分析66.荷载-位移曲线的绘制如果要在结果显示出位移随荷载的变化关系,可以直接在SAP中的显示>绘图函数中定义。

但是此步骤的前提是必须在定义荷载工况时选择非线性,并且【结果保存】选择为多个状态。

67.Pushover分析Pushover分析法,即静力非线性分析方法(NonlinearStaticProcedure)静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下,直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止的过程。

控制点一般是指建筑层的形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。

Pushover分析的基本工作可以分为两个部分:建立侧向荷载作用下的结构荷载-位移曲线图,它表示了侧向总剪力与顶点侧向位移的关系;对结构抗震能力的评估。

结构荷载-位移曲线与抗震设防的关系:68.Pushover中的铰产生的铰属性有一个使用“LabelH#”的自动命名规则,Label是框架单元标签,H代表铰,H代表铰号码,程序从铰号码1开始,并对每一个施加于框架单元的铰号码连续增加1.69.确定性能点70.Pushover分析设置71.几何非线性参数72.SAP中使用三种方法来处理由于卸载铰导致程序必须设法移除铰所承受的荷载并且可能要再分配它到剩余的结构上的问题:卸载整个结构、施加局部重分配、使用割线刚度并重新开始。

73.索结构力的施加方式有:SAP中的几何非线性74.SAP中的参考点设置参考点的绘制只能在XY平面进行。

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