SAP84经典例题.doc

1、连续梁的计算图形交互方式下图所示例题（beam.prj），两跨的长度均为5m，截面面积A=0.2m2，截面惯性矩I=0.00417m4，不考虑剪切刚度，材料弹性模量E=3107kN/m2，泊松比v=0.25，材料密度=2.5t/m3，不考虑自重引起的变形，考虑两个荷载工况：l 工况1：第一跨作用三角形荷载，最大值为5kN/m，第二跨作用均布荷载5kN/m；l 工矿2：最右端作用集中力10kN。要求计算前三阶周期和两个工况下最大位移、最大弯矩。采用GIS的平面结构类型来输入上述结构，单元采用梁柱单元，由于需要计算多个周期，模拟的单元数可以取多一点，本例子共采用10个梁柱单元模拟。整个分析的步骤如下所示，主菜单和子菜单之间用-表示，输入键盘上的回车键用表示：1. 选择结构类型。进入GIS后，选择菜单“文件-新建”，在新建对话框中选择新建平面结构；2. 定义截面库。选择菜单“参数-管理普通截面库”，在对话框中选择“添加截面”按钮，输入截面名称：A02，选择截面类型为“自定义截面参数”，然后输入截面面积A为0.2，惯性矩I33为0.00417，剪切面积A2为0（或者输入一个远远大于0.2的数）。最后按“确定”按钮退出；3. 定义材料库。选择菜单“参数-管理材料库”，在对话框中选择“添加材料”按钮，输入材料名称：con，混凝土强度等级输入0，弹性模量输入30000000，泊松比输入0.25，单位体积质量输入2.5。最后按“确定”按钮退出；4. 取消材料自重的影响。选择菜单“参数-选项设置”，在对话框中取消选项“考虑材料自重”。由于在输入材料con时并没有输入单位体积重量，这一步实际上可以不需要；5. 生成最两端的两个节点。选择菜单“几何-绝对坐标生成节点”（或者按Ctrl+A键），输入0,0（数字之间的逗号可以用空格代替），再输入10,0。按ESC键退出节点生成；6. 生成10个梁单元。选择菜单“几何-梁柱生成”，确认当前材料和截面分别为con和A02，在常用工具与按钮对话框（左下角显示的对话框）的生成方式下拉框中选择“直线生成”，然后捕捉平面上左边的节点，再捕捉右边的节点，然后输入单元数目10。按ESC键退出梁柱生成操作；7. 选择菜单“显示-显示全图”（或者按F7），使梁柱显示的大小比较合理；8. 选择菜单“显示-显示选项”，选中“节点号”和“单元号”，按“确定”按钮退出。然后通过常用工具栏上的两个字符放大和字符缩小图标，调整文字显示大小，使其比较清晰；9. 施加约束。选择菜单“属性-节点-节点自由度约束”，然后在左上角的对话框中选中第二个约束按钮，程序将自动选中“约束y向平动自由度”和“约束z向平动自由度”，接着用鼠标在1号节点（最左边的节点）附近按一下鼠标左键，这时1号节点显示的颜色发生了改变，最后按（或者按窗口最下端的应用按钮）。接着在左上角的对话框中选中第四个约束按钮，程序将自动选中“约束z向平动自由度”，接着用鼠标在7号节点（正中间的节点）附近按一下鼠标左键，这时7号节点显示的颜色发生了改变，最后按（或者按屏幕最下端的应用按钮）。按ESC键退出；10. 使约束标记永远显示。按F10键重画之后，前一步显示的约束标记不见了。选择菜单“显示-显示选项”，选中“约束、质量、指定位移”选项，按“确定”按钮退出。约束标记又重新显示了；11. 施加荷载。选择菜单“荷载-梁柱荷载”，在左上角对话框中选中“改变荷载参数”按钮，在启动的对话框中选中“以插值的方式确定梁柱线荷载”，然后在荷载线密度值文字下的两个编辑框内分别输入0和-5，最后选中“退出然后捕捉2个插值点”按钮。接着先把鼠标移到1号节点（最左边的节点）附近，直到在鼠标附近显示“端点”这样的文字，按鼠标左键选中该点（该点作为第一个插值点），然后把鼠标移到7号节点（最中间的节点）附近，直到在鼠标附近显示“端点”这样的文字，按鼠标左键选中该点（该点作为第二个插值点），程序将自动把这两个点的坐标填充到左上角的对话框内。然后依次选中1、2、3、4、5号梁柱单元（左边的五个单元，选中后显示颜色会发生改变），最后按。然后在左上角对话框中选中“改变荷载参数”按钮，在启动的对话框中取消“以插值的方式确定梁柱线荷载”，然后在“作用位置和荷载值”表格中按两次“+”按钮，添加两行表格，在第一行输入0和-5，在第二行输入-1和-5，按“确定”按钮退出对话框。接着选中6、7、8、9、10号梁柱单元（右边的五个单元，选中后显示颜色会发生改变），最后按。按ESC键退出。在常用工具与按钮对话框中输入当前荷载种类为2，选择菜单“荷载-节点集中力”，在左上角对话框的“相应类型的荷载值”之后输入-10，然后选中2号节点（最右端），最后按。按ESC键退出。12. 使荷载标记永远显示。按F10键重画之后，前一步显示的荷载标记不见了。选择菜单“显示-显示选项”，选中“荷载、节点温度、梁柱温度”选项，按“确定”按钮退出。荷载标记又重新显示了；13. 使荷载显示比例跟大些。选择菜单“参数-选项设置”，在对话框中的荷载显示比例之后输入4，按“确定”按钮退出。然后按F10重画；14. 输入周期计算需要的参数。选择菜单“参数-振型计算参数”，在对话框中选中“需要计算振型”，并输入振型计算个数为3。按“各荷载种类转质量因子”表格中的“-”按钮，删除表格所有的行，按“确定”退出；15. 关闭单元号、节点号和荷载的显示。选择菜单“显示-显示选项”，取消“节点号”、“单元号”和“荷载、节点温度、梁柱温度”三个选项，按“确定”按钮退出；16. 数检和保存。选择菜单“文件-数据检查”，没有发现明显错误，按Ctrl+S，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:Tutor，文件名为beam；17. 计算。选择菜单“分析与结果-计算与分析-开始计算与分析”；18. 显示位移图。选择菜单“分析与结果-各种位移的图形显示”，选中静态图形中的第一项，按“确定”退出，屏幕上将显示荷载种类1作用下的变形图和最大位移值。在结果处理工具栏的当前荷载种类下拉框中选择“种2”，屏幕上将显示荷载种类2作用下的变形图和最大位移值。由于本例题没有输入内力组合和位移组合，分析程序将自动创建两个内力组合和两个位移组合，它们分别对应于荷载种类1和荷载种类2，也就相当于工况1和工况2；19. 显示弯矩图。选择菜单“分析与结果-一维单元的内力图”，内力图种类选择“1-2平面内的弯矩”，按“确定”退出，屏幕上将显示内力组合1作用下的弯矩图。在结果处理工具栏的当前内力组合下拉框中选择“内2”，屏幕上将显示内力组合2作用下的弯矩图；20. 显示周期和对应的模态（振型）。选择菜单“分析与结果-各种位移的图形显示”，选中动态图形中的第三项，按“确定”退出，屏幕上将显示第一阶周期对应的振型图。在结果处理工具栏的当前阶周期下拉框中依次选择“周1”、“周2”和“周3”，屏幕上将依次显示前3阶振型和对应的周期。用户可以在“显示-显示选项”的结果显示设置对话框中设置动画显示的时间间隔等参数；21. 关闭动画。在结果处理工具栏中包含一个图标用以停止动画（也可以按ESC代替）；22. 关闭所有结果显示。“分析与结果-关闭所有结果显示”。2、连续梁的计算手工填写数据文件方式本节采用填写数据文件的方式来计算前一节的连续梁，其操作步骤如下：1. 启动SAPGUIDE，选择菜单“前后处理-文本文件编辑器”，填写以下内容，并把文件存成C:TutorbeamD：SYSTEMN=11 L=2 U=1 0 UNIT=0 :总体信息RITZ :振型计算数据V=6 P=3 ERROR=0.00001 ITE=1 STURM=1RESTRAINT :节点自由度的约束1 R=1 1 1 0 1 1 2 5 1 R=1 0 0 0 1 1 6 R=1 0 1 0 1 1 7 11 1 R=1 0 0 0 1 1 LOADS :集中力11 L=2 F=0 0 -10 0 0 0 JOINT :节点坐标1 C=0 0 0 11 C=0 10 0 G=1 11 1FRAME :梁单元1 6 2 O=2 1 A=0.2 J=0.4 I=4.17E-3 G=1.2E7 W=0 M=2.5 E=3E7 C=0 1 PZ=0 0 -1 -1 2 PZ=0 -1 -1 -2 3 PZ=0 -2 -1 -3 4 PZ=0 -3 -1 -4 5 PZ=0 -4 -1 -5 6 PZ=0 -5 -1 -5 1 1 2 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=1 G=9 1 1 12 2 3 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=2 3 3 4 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=3 4 4 5 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=4 5 5 6 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=56 6 7 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=67 7 8 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=68 8 9 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=6 9 9 10 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=6 10 10 11 M=1 DIR2=0 0 1 T=1 L=6 2. 选择需要计算的数据。在SAPGUIDE主界面上按“数据文件”按钮，然后在启动的对话框中选中前一步所保存的数据文件；3. 计算。在SAPGUIDE主界面的工具栏按“计算”按钮，计算完毕后，启动后处理SAPOUT，由于SAPOUT实际上已经集成到GIS内，有关结果的查看可以参考前一节的相关内容。3、四边简支方板的计算手工生成一水平放置四边简支的方板（shell.prj），长宽为8m，厚度0.15m，材料为30号混凝土，考虑自重，板上作用向下的均布荷载，恒载3kN/m2，活载2kN/m2。计算力效应时的组合系数分别为1.2和1.4,而计算位移时的组合系数均为1.0。试计算其最大位移和单位长度上的最大弯矩。采用GIS的空间结构类型来输入上述结构，单元采用板壳单元（壳类型），单元数目为1010，恒载（包括自重）和活载分别放置在荷载种类1和2下，单元的生成方式为手工生成：1. 重新进入GIS，在新建对话框中选择新建空间结构；2. 定义材料库。选择菜单“参数-管理材料库”，在对话框中选择“添加材料”按钮，输入材料名称：C30，混凝土强度等级输入30，其余的保持为0。最后按“确定”按钮退出；3. 生成100个板壳单元。选择菜单“几何-板壳生成”，在左上角的对话框中选择“壳（空间变形）”，厚度h1输入为0.15，其余的h2、h3、h4自动变成0.15，确认当前材料为C30，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“四边形生成”，然后输入0,0（如果窗口的最下端没有变化，可以先按键），再输入8，再输入8,8，最后输入0 8，输入沿边1-2和2-3生成的单元数：10 10。按ESC键退出生成操作，再按F7显示全图，按F6适当缩小图形；4. 保存。选择菜单“文件-保存”，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:Tutor，文件名为shell。显示的图形如下：5. 施加约束。选择菜单“属性-节点-节点自由度约束”，然后在左上角的对话框中选中第1、3、4、6项（即约束x、z向平动自由度和转动自由度），接着选中左右两边的节点，最后按。在左上角的对话框中选中第2、3、5、6项（其余两项不选中，即约束y、z向平动自由度和转动自由度），接着选中上下两边的节点，最后按。在左上角的对话框中选中全部6项（即完全固定），接着选中四个角节点，最后按。按ESC键退出；6. 显示约束和荷载标记。选择菜单“显示-显示选项”，在对话框中选中“约束、质量、指定位移”和“荷载、节点温度、梁柱温度”选项，按“确定”按钮退出；7. 转换到立体工作平台。按工作平台切换按钮（处在窗口最下端）中的第三个按钮（或者按Ctrl+3）；8. 施加荷载。选择菜单“荷载-板壳荷载”，在左上角对话框中选中“改变荷载类型与参数”按钮，在启动的对话框左侧选中第1种荷载类型（即面外垂直分布荷载），分布荷载在角点上的四个值P1、P2、P3和P4均输入3，按“确定”按钮退出对话框，然后选中所有的板壳单元，按。在常用工具与按钮对话框中输入当前荷载种类为2，在左上角对话框中选中“改变荷载类型与参数”按钮，在启动的对话框内，分布荷载在角点上的四个值P1、P2、P3和P4均输入2，按“确定”按钮退出对话框，然后选中所有的板壳单元，按。按ESC键退出板壳荷载操作。9. 输入内力组合和位移组合。选择菜单“荷载-荷载组合-内力组合”，按“添加”按钮，在对话框左边表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在第一行表格中输入1和1.2，在第二行表格中输入2和1.4，按“确定”按钮，再按“确定”按钮退出。选择菜单“荷载-位移组合”，按“添加”按钮，在对话框左边表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在第一行表格中输入1和1.0，在第二行表格中输入2和1.0，按“确定”按钮，再按“确定”按钮退出。10. 关闭约束和荷载的显示。选择菜单“显示-显示选项”，取消“约束、质量、指定位移”和“荷载、节点温度、梁柱温度”两个选项，按“确定”按钮退出；11. 数检和保存。选择菜单“文件-数据检查”，没有发现明显错误，按Ctrl+S保存；12. 计算。选择菜单“分析与结果-计算与分析-开始计算与分析”；13. 显示位移图。选择菜单“分析与结果-各种位移的图形显示”，选中动态图形中的第二项，按“确定”退出，屏幕上将显示位移组合1（即恒载和活载同时作用）作用下的变形图和最大位移值；14. 选择菜单“分析与结果-关闭所有结果显示”；15. 转换到平面工作平台。按工作平台切换按钮（处在窗口最下端）中的第一个按钮（或者按Ctrl+1）；16. 显示沿竖向单位长度的弯矩彩图。本例题板壳局部坐标系的1方向为横向，2方向为竖向，是否重定义没有影响。选择菜单“分析与结果-各种结果的等值云图”，在对话框的左侧选中“板壳单元局部坐标下的应力和内力”，在右侧选中“沿垂直1轴的边单位长度弯矩M11”，按“确定”按钮退出对话框；17. 选择菜单“分析与结果-关闭所有结果显示”；18. 计算中心截面处的内力，该截面沿着竖向并且穿过中心，即把方板看成横向放置的扁梁。选择菜单“几何-生成内力积分线”，依次捕捉下边缘的中心节点和上边缘的中心节点。选择菜单“查看-内力积分线与面的信息”，选择刚才生成的内力积分线，GIS将弹出一个对话框显示沿着该端面的轴力、剪力和弯矩；19. 退出GIS。选择菜单“文件-退出”，可以不用保存。4、 四边简支方板的计算自动生成求解的问题与前一节完全相同，只是在生成板壳单元时采用自动剖分进行（shella.prj）。其步骤如下：1. 重新进入GIS，在新建对话框中选择新建空间结构；2. 定义材料库。同前一节；3. 生成边界。选择菜单“自动剖分-直线边界”，输入0，8，8,8，0,8，0,0，按ESC结束生成此次生成，再按ESC退出操作。按F7显示全图，再按F6适当的缩小；4. 施加约束。选择菜单“自动剖分-边界位移(自由度)约束”，然后在左上角的对话框中选中第1、3、4、6项（即约束x、z向平动自由度和转动自由度），接着选中左右两条边界，最后按。在左上角的对话框中选中第2、3、5、6项（其余两项不选中，即约束y、z向平动自由度和转动自由度），接着选中上下两条边界，最后按。按ESC键退出。约束也可以在形成板壳单元后直接施加在节点上，其操作方法同前一节；5. 形成板壳单元。选择菜单“自动剖分-自动剖分形成板壳单元”，在左上角的对话框中选择“壳（空间变形）”，厚度h1输入为0.15，其余的h2、h3、h4自动变成0.15，确认当前材料为C30，全局剖分尺寸输入0.6，然后选中所有的四条直线边界，按，剖分结束之后在弹出的对话框内选择“接受”按钮；4. 保存。选择菜单“文件-保存”，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:Tutor，文件名为shella；6. 其余的操作与前一节完全相同。只是在结果处理过程中，板壳单元的局部坐标系被重新定义了，若要显示重定义之后的局部坐标系，可以选择菜单“显示-显示选项”，在对话框中选中“显示板壳重定义之后的局部坐标”，在按“确定”按钮。5、 多层结构的计算一栋10层的框架剪力墙结构（build.prj和build2.prj），层高都为3m，各层的结构布置完全相同，下图是其中一层的平面布置示意图，两个方向均为8跨，10m等间隔，中间黑颜色部分（粗颜色部分）为墙。柱子材料为30号混凝土，截面均为0.80.8，梁材料为25号混凝土，截面均为0.40.7，墙材料为30号混凝土，厚度均为0.3。除了墙围成的区域外全布满厚度为0.1的楼板，楼板材料为25号混凝土（弹性模量2.8107kN/m2，泊松比0.2），恒载为6kN/m2（含楼板自重），活载为4kN/m2，考虑X和Y向风荷载、地震荷载。要求分别采用刚性和弹性楼板假定对该结构进行计算，弹性楼板假定不考虑楼板的弯曲刚度。为了描叙方便，这里采用字母和数字组合表示某个点，例如，A1表示左上角的点，I9表示右下角的点，B5表示第2排的左起第5个点。在采用弹性楼板模拟时，使用板壳单元的膜类型来模拟，楼面荷载全部作用在梁和墙上，板壳上不作用任何荷载。分析此结构的所有操作如下：1. 进入GIS后，在新建对话框中选择新建空间结构；2. 选择菜单“参数-总层数输入”，输入10，然后在层高输入对话框左侧表格中按一次“+”按钮添加一行，在表格中分别输入1和3，按“确定”退出；3. 定义轴网。选择菜单“几何-添加、删除和编辑轴网”，按“增加轴网”按钮，并输入轴网名为Z1，然后在“X向布置（纵线）”表格中按三次“+”按钮添加三行，在第一行输入1和0，在第二行输入2和10，在第三行输入9和10。接着在“Y向布置（横线）”表格中按三次“+”按钮添加三行，在第一行输入1和0，在第二行输入2和10，在第三行输入9和10。最后按“确定”退出。按两次F6键缩小轴网，使其不被遮挡；4. 定义截面库。选择菜单“参数-管理普通截面库”，在对话框中选择“添加截面”按钮，输入截面名称：柱截面，然后输入截面宽b为0.8，截面高h为0.8。再选择“添加截面”按钮，输入截面名称：梁截面，然后输入截面宽b为0.4，截面高h为0.7。最后按“确定”按钮退出；5. 定义材料库。选择菜单“参数-管理材料库”，在对话框中选择“添加材料”按钮，输入材料名称：C25，混凝土强度等级输入25，其余保持为0。再选择“添加材料”按钮，输入材料名称：C30，混凝土强度等级输入30，其余保持为0。最后按“确定”按钮退出；6. 保存。按Ctrl+S，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:Tutor，文件名为build；7. 生成第一层的柱子。选择菜单“几何-柱生成”，确认柱单元参数对话框中的“网点”被选中，在材料与截面对话框的两个下拉框中分别选中“C30”和“柱截面”，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“窗口生成”，然后在轴网的左上角的外侧按一下鼠标左键，再在轴网的右下角的外侧按一下鼠标左键，使轴网完全包括在矩形框；8. 生成第一层的梁。选择菜单“几何-梁生成”，在材料与截面对话框的两个下拉框中分别选中“C25”和“梁截面”，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“四边形生成”，然后依次用鼠标捕捉轴网左上、左下、右下和右上角的四个点（即A1、I1、I9和A9点），然后输入沿边1-2和2-3生成的单元数为：8 8。按ESC键退出操作；9. 删除多余的柱和梁。选择菜单“编辑-删除节点单元刚性区域等”，在对象选择选项对话框中选中“选择梁单元”和“选择（斜）柱单元”，在常用工具与按钮对话框的选择对象方式下拉框中选择“窗口选”，然后在D4点左上侧按一下鼠标左键，再在E6点右下侧按一下鼠标左键，使处在墙位置的梁和柱都被围在矩形内，这样被删除的梁和柱都处于选中状态，最后按删除这些单元。按ESC键退出操作；10. 生成第一层的墙。选择菜单“几何-墙生成”，在左上角对话框中输入墙厚度0.3，在材料与截面对话框中选择C30，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“单一生成”，然后用鼠标捕捉D4点和D6点，再捕捉E4点和E6点，再捕捉D4点和E4点，再捕捉D5点和E5点，最后捕捉D6点和E6点。按ESC键退出操作；8. 拷贝到2至10层。选择菜单“编辑-整层拷贝”，在对话框中选中“拷贝到第2层”、“拷贝到第3层”、“拷贝到第10层”，按“确定”按钮，拷贝完毕。按Ctrl+3切换到立体工作平台，查看拷贝之后的结果，然后再按Ctrl+1切换回平面工作平台；9. 指定迎风面和背风面的梁（假设迎风面的体型系数为0.8，背风面为-0.5，侧面为-0.7）。选择菜单“荷载-1风向的迎背风面单元”，在风荷载参数对话框中输入体型系数0.8，在常用工具与按钮对话框的选择层范围按钮（对话框的右上角），然后输入开始层号为1，结束层号为10，层号增量为1，按“确定”退出，接着选中最左边的一排梁单元，按；然后把体型系数改成0.5，选中最右边的一排梁单元，再按；然后再把体型系数改成0.7，选中最上边的一排梁单元，再按；然后再把体型系数改成-0.7，选中最下边的一排梁单元，再按。指定完1风向迎背风面的单元之后，选择菜单“荷载-2风向的迎背风面单元”，在风荷载参数对话框中输入体型系数0.8，接着选中最下边的一排梁单元，按；然后再把体型系数改成0.5，选中最上边的一排梁单元，再按；然后再把体型系数改成0.7，选中最左边的一排梁单元，再按；然后再把体型系数改成-0.7，选中最右边的一排梁单元，再按。最后按ESC退出此操作。若要使迎背风面的单元永远显示相关参数和最后的风载作用方向，可以选择菜单“显示-显示选项”，然后选中“风向1的迎、背风面单元参数”和“风向2的迎、背风面单元参数”两个选项，再按“确认”按钮；10. 输入风载参数。选择菜单“参数-风载参数”，输入1、2风向的基本风压均为0.45,结构底部和顶部的迎风面宽度均为80，地面以上结构总高度为30，按“确定”按钮退出；11. 定义与划分刚性区域，用以模拟刚性楼板。选择菜单“几何-定义与划分刚性区域”，确认常用工具与按钮对话框中的选择层范围按钮显示为“选择1到10层/1”，分别在绘图区的左上角和右下角按一下鼠标左键，确保所有梁柱都处在定义的矩形区域内；12. 删除部分小区域。前一步在定义刚性区域的同时，程序自动搜索出区域内所有的小封闭区域，这里需要删除墙所包含的两个小区域。选择菜单“编辑-删除节点单元刚性区域等”，在对象选择选项对话框中取消所有的选项，只选中“选择小封闭区域”，然后选中墙所包含的两个小区域（小区域的编号会改变颜色），按，删除操作完成。按ESC退出本次操作；13. 施加小区域荷载。选择菜单“荷载-小区域荷载”，在左上角对话框的表格中的第一行输入1和6，第二行输入2和4，然后用在对话框的图形上按一下鼠标左键，并在弹出的对话框内选中第一列的第二个图标（鼠标移到该图标上并按左键），接着选中所有的小区域（即按两次鼠标左键定义一个矩形，使所有的梁柱都包含在矩形区域内），按，荷载施加完毕，按ESC退出本次操作；14. 使荷载标记永远显示。按F10键重画之后，前一步显示的小区域荷载标记不见了。选择菜单“显示-显示选项”，选中“荷载、节点温度、梁柱温度”选项，按“确定”按钮退出。荷载标记又重新显示了。按Ctrl+S保存项目；15. 输入周期计算需要的参数（地震反应谱计算必须要求周期计算）。选择菜单“参数-振型计算参数”，在对话框中选中“需要计算振型”，并输入振型计算个数为8。按“各荷载种类转质量因子”表格中的数据保持不变，按“确定”退出；16. 输入地震反应谱计算的参数。选择菜单“参数-地震反应谱参数”，在对话框中选中“计算1方向地震”和“计算2方向地震”，在“输入反应谱计算所采用的振型编号”表格中删除最后两行，使振型编号一列只有1、2、3、4、5、6、7和8，其它参数取缺省值，按“确定”退出；17. 输入内力组合。添加五种组合，第一种只包含恒活载，第二种包含X方向风载，第三种包含Y方向风载，第四种包含X方向地震，第五种包含Y方向地震。选择菜单“荷载-荷载组合-内力组合”，接着：(A). 按“添加”按钮，在对话框左边表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在表格中的第一行输入1和1.2，第二行输入2和1.4，按“确定”按钮；(B). 按“添加”按钮，在表格中按三次“+”按钮添加三行表格，在表格中的第一行输入1和1.2，第二行输入2和1.4，第三行输入3和1.3，按“确定”按钮；(C). 按“添加”按钮，在表格中按三次“+”按钮添加三行表格，在表格中的第一行输入1和1.2，第二行输入2和1.4，第三行输入4和1.3，按“确定”按钮；(D). 按“添加”按钮，在表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在表格中的第一行输入1和1.2，第二行输入2和1.4，在1方向地震后输入1.3，按“确定”按钮；(F). 按“添加”按钮，在表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在表格中的第一行输入1和1.2，第二行输入2和1.4，在2方向地震后输入1.3，按“确定”按钮；再按“确定”按钮退出。本例题没有输入位移组合，表明两者相同；16. 数检和保存。选择菜单“文件-数据检查”，没有发现明显错误，按Ctrl+S；17. 计算。选择菜单“分析与结果-计算与分析-开始计算与分析”；18. 查看结果。具体可以参考前面几个例题。以上步骤是按照刚性楼板来计算，以下操作将在以上步骤的基础之上按照弹性楼板的假定来进行计算，本例题的弹性楼板假定不考虑楼板的面外弯曲刚度：1. 选择“文件-另存为”，输入文件名为build2；2. 确定好工作平台。按Ctrl+1转换到平面工作平台，按F7显示全图，再按两次F6缩小图形。按F5输入1；3. 把刚性区域转换成导载区域。选择菜单“属性-刚性区域导载区域”，确认常用工具与按钮对话框中的选择层范围按钮显示为“选择1到10层/1”，在图形内部按鼠标左键，再按，转换完成，按ESC退出本次操作；4. 生成板壳单元。选择菜单“自动剖分-刚性/导载区域内自动生成板壳”，在左上角的对话框中选择“膜（面内变形）”，厚度h1输入为0.1，其余的h2、h3、h4自动变成0.1，在材料与截面属性对话框中选择C25，确认常用工具与按钮对话框中的选择层范围按钮显示为“选择1到10层/1”，在图形内部按鼠标左键，再按，程序将自动在1到10层的所有平面上生成板壳单元，按ESC退出本次操作；5. 计算。选择菜单“分析与结果-计算与分析-开始计算与分析”。6、带厚板转换层的双塔高层结构梗概下面是使用GIS输入典型的高层建筑结构模型的例子（JIJIAN.PRJ）。其三维模型图如下图所示，结构总共有34层，1、2层层高4.8米，3层层高5米，47层层高4.5米，834层层高2.8米，在7层的顶部有一转换层，厚1.8米，用GIS输入这种结构时必须把转换板作为单独的一层，即结构的总层数为35层。该结构的上半部分为双塔结构，部分层的双塔之间有弹性板连接，其它各层楼面均采用刚性楼板假定。定义项目名在GIS内按Ctrl+S后GIS会提示用户输入需要保存的文件名，用户可以键入JIJIAN。参数输入l 定义总层数：在“总层数输入”对话框中输入35；l 定义每层的层高：在“层高输入”对话框中输入下图所示的参数；注: 第一层的层高是指第一层的平面与第0层(标高0.0)之间的高差。 GIS可采用逐层输入每层层高的方法，也可采用简略的方法，即如果第三层到第五层的层高一样，则只需输入第三层层高，四、五层的层高可省略不输入，然后再输入第六层以后的层高。l 在“选项设置”对话框中确认各种必须的参数；l 定义振型计算参数：在“振型计算参数”对话框中选中“需要计算振型（周期）”，输入振型计算个数为10，其它取缺省值；l 定义时程分析参数：如果用户需要根据地震波进行时程分析，可以在“时程分析参数”对话框中输入相关参数，本算例假设不进行时程分析；l 定义地震反应谱参数：在“地震反应谱参数”对话框中选中“计算1方向地震”和“计算2方向地震”，其它采用缺省值；l 风荷载参数：本算例为典型的分层结构，完全可以通过指定1、2风向的迎背风面单元来处理风荷载，依据需要在“风载参数”对话框中输入相关参数。输入单元的几何参数l 建立轴网在“添加、删除和编辑轴网”对话框中添加轴网名：a，如下图所示：注： 一号轴线间距是指一号轴线与坐标轴X或Y之间的距离。 如果第三号轴线到第二十号轴线之间的间距一样，则只须输入第四号轴线与第三号轴线之间的间距，如果第二十号轴线是最大的轴线号，则还需输入第二十号轴线与十九号轴线的间距。输入完之后按“确定”，屏幕上将显示如下的轴网：l 生成梁单元 按F5进入第一层的平面工作平台； 选择菜单“梁生成”，用户可以捕捉网点生成一些比较规则（正好在轴线上）的梁单元，生成时可以按从头贯穿到尾，中间有相交的GIS会自动断开，用户可以生成第一层平面布置图中大部分的梁单元（除了左上角）。注：画面显示控制有二种方法，第一种是热键方式，这种方式比较方便，即： 按F6可缩小画面。 按CTRLW，然后用鼠标拖动方框可放大画面。 按CTRL、CTRL、CTRL、CTRL可上下左右移动画面。 F7为重画热键。画面显示控制的第二种方法是选择“显示”菜单中的各子菜单。第一层平面布置图 生成左上角非规则的梁单元为了生成左上角非规则的梁单元，必须先生成红色圈内的两个非网格节点。这时用户可以按热键CTRLR启动节点的相对坐标生成（用户可以不用退出“梁生成”操作），然后按提示捕捉红色圈下面的左边的那个节点，再输入：0 3.2，这时GIS会生成红色圈内左边的节点，接着用户可以继续捕捉红色圈下面的右边的那个节点，再输入：0 3.2，这时GIS会生成红色圈内右边的节点。这时用户可以按ESC键退出节点的相对坐标生成操作，重新返回到“梁生成”的操作，接着用户可以再捕捉相应的节点生成左上角的三根梁单元。l 生成柱单元第一层平面布置图中显示的兰的正方形为柱子。 选择“几何”菜单下的“柱生成”子菜单。 可以一个一个地捕捉相应的节点生成单个柱单元，当然用户也可以利用窗口生成方式的技巧，比较快速地生成一群柱子。 按ESC键返回。l 生成墙单元第一层平面布置图中显示的比较粗的暗红色表示墙单元。 选择“几何”菜单下的“墙生成”子菜单。 用户可以捕捉相应的网点或节点生成第一层平面布置图中周围比较稀疏的墙单元，生成的方式采用单一生成即可。 中间两个电梯井处的墙单元比较密集，而且节点也不全在网点处，这时用户可以按热键CTRL+R（相对生成方式）生成相应节点，生成的方式可以参考前面生成左上角的梁单元的方法，其具体尺寸这里就不再描述，用户可以根据经验随意确定。请注意：中间有一部分的墙单元，尽管没有其它单元与它们相交，但是也被拆分成几个墙单元，这主要是为了与935层的墙单元的划分相匹配，其具体原因可以参考关于墙的连接问题一节。 按ESC键返回。l 输入墙洞 选择“属性”菜单下的“墙开洞”子菜单。 输入合适的洞口尺寸，选择欲开洞的墙，然后按ENTER键。第一层平面布置图中间两个电梯井处有部分墙单元开了墙洞，其显示与其它墙单元有些区别。请注意：洞口尺寸依赖于墙单元的划分，如果墙开洞后左右剩余的空间非常小并且洞口距离底端为0，可以采用一根梁单元来模拟这一面墙，第一层平面布置图中间两个电梯井处的梁单元就是用来模拟这种情形。 按ESC键返回。l 生成27层的单元 第26层与第1层是完全一样的，可以选择“整层拷贝”，在对话框中选中第2至第6层，按“确定”后，GIS将进行楼层复制。 第7层与第1层只有柱子和墙是一样的，这时用户可以选择“选择层拷贝”，然后选中第1层所有的柱和墙，然后按ENTER键，这时GIS弹出一个对话框，在对话框中选中第7层，按“确定”后，GIS将进行柱和墙的复制。注：GIS中认为水平放置的是梁，其它则统一看作柱。l 生成935层的单元按F5输入9，进入第9层工作平台，第935层的平面布置图与第1-7层的平面布置图完全不一样，见下图所示，它是一个双塔结构，两个塔基本对称，但又不完全对称，这时用户需要定义一个新的轴网，其具体细节这里不再详细说明。左塔中的梁、柱、墙生成和墙开洞可以参考前面所讲部分，这里一笔掠过。当用户完成左塔的输入之后，可选择“镜面反射”，并捕捉中间的两个网点作为镜面，把左塔反射形成右塔，然后对右塔的最右边部分进行局部修改。输入完第9层的单元之后，用户可以选择“整层拷贝”，在对话框中选中第10至第35层，按“确定”后，GIS将把第9层拷贝到第10至35层。第九层平面布置图l 输入双塔之间的联系板可以采用板壳单元（可选用壳类型）来模拟双塔之间的连接部分，如下图所示：用户可以选择“板壳生成”菜单，在双塔之间生成4个板壳单元。l 生成三维元 按热键F5，在对话框中输入8，当前工作平台转换到第8层，即转换层。 把转换板剖分成三维实体元。用户可采用自动剖分的方式（见“自动剖分形成三维元”一节）或手工方式（见“三维元生成”一节），或者自动和手工的结合）来，下图是采用自动剖分的结果。l 划分刚性区域 按热键F5，在对话框中输入1，使当前工作平台转换到第1层。 把选择层范围设置成从1到6。 选择菜单“定义与划分刚性区域”，然后用鼠标拉出一个矩形框把当前层所有的单元和节点均框在内，这时GIS自动查找由梁和墙单元围成的封闭区域，并且用某种颜色把这个封闭区域显示出来。同时GIS自动查找选择层范围内的所有刚性区域内的每个小的封闭区域，这时屏幕中的结构图显示如下，其中的数字标识的就是各个小区域： 按热键F5，在对话框中输入9，使当前工作平台转换到第9层。 把选择层范围设置成从9到35。 用鼠标拉出一个矩形框把当前层左塔的所有的单元和节点均框在内（请注意矩形框的右侧应尽量接近左塔的最右边，否则会把某些层的两塔之间的连接构件选中），这时GIS自动查找由梁和墙单元围成的封闭区域，并且用青色把这个封闭区域显示出来；然后再用鼠标拉出一个矩形框把当前层右塔的所有的单元和节点均框在内（请注意矩形框的左侧应尽量接近右塔的最左边，否则会把某些层的两塔之间的连接构件选中），这时GIS自动查找由梁和墙单元围成的封闭区域，并且用某种颜色把这个封闭区域显示出来。同时GIS自动查找选择层范围内的所有刚性区域内的每个小区域，这时屏幕中的结构图显示如下，其中的数字标识的就是各个小区域：输入材料信息单元材料和截面的输入可以放在楼层复制之前做，因为单元拷贝时不仅仅拷贝单元的几何属性，而且也拷贝单元的截面、材料、所在图层和荷载等。l 输入梁的材料用户可以选择菜单“属性”“梁材料”，这时GIS会显示当前的材料参数，用户可以改变当前的材料参数，按F5可以改变当前工作平台，也可以改变选择层范围，然后采用不同的选择方式选择梁单元。例如：如果第17层的梁的材料的混凝土强度等级为30，可按热键F5，在对话框中输入1，使当前工作平台变成1，然后再把选择层范围改成从1到6，连续按F9，使当前的选择方式为窗口选，这时用户再用鼠标拉出一个矩形框选中所有的梁单元，这样16层所有的梁单元的材料均为30号混凝土。其它层上的梁的材料也可以做类似的操作。l 输入柱的材料用户可以选择菜单“属性”“柱材料”，其它操作与输入梁的材料的完全类似。l 输入梁的截面用户可以选择菜单“属性”“梁截面”，其它操作与输入梁的材料的类似。l 输入柱的截面用户可以选择菜单“属性”“柱截面”，其它操作与输入梁的材料的类似。l 输入墙的材料用户可以选择菜单“属性”“墙材料”，其它操作与输入梁的材料的类似。l 输入板壳的材料l 改变墙的厚度、板壳的厚度和类型l 输入三维元的材料输入荷载l 输入小区域荷载选择菜单“荷载”“小区域荷载”，用户可以充分利用F5、F9等热键方便用户的操作，如果某些小的封闭区域没有荷载，用户可以输入恒载和活载均等于零的荷载。l 其它的单元荷载可以参考本说明文档的前面部分。计算与分析l 在GIS菜单中选中“数据检查”菜单项。错误是不能忽略的，而警告信息可以忽略。l 调用“开始计算与分析”菜单，然后可以查看各种计算结果。7、建立简单锥形网架的例子下面是使用GIS输入简单锥形网架的例子。其三维模型图如下图所示，长宽为5m5m，高1m。结构三维模型图对这种结构可以按分层结构模型输入，也可以按非分层结构模型输入，输入都很方便。不管采用分层或非分层模型，结构的输入可以采用两种方式。下面简单说明两种生成方式，在说明的过程中采用的是描述性语句，这需要用户先阅读本帮助系统的前面部分。第一种方式：直接生成方式这种方式没有采用任何技巧，直接生成梁柱单元，下面以分层模型简单扼要地说明这种方式的主要步骤。如果采用非分层模型，其步骤也是类似的。l 输入总层数为1，层高为1米；l 输入各种相关参数。预定义三个图层：UPPER、MID和LOWER；l 在显示选项对话框中取消“梁柱墙等以双线显示”选项，再把当前图层设置为UPPER（操作方法：选择显示控制工具栏中的图层选择框），然后在第一层的平面工作平台下利用热键CTRL+A功能，在（0，0）、（1，0）、（0，1）和（1，1）四个位置上生成四个节点，按F7显示全图，并把这四个节点连接起来生成四根梁单元，见下图所示：l 按F5转到第零层的平面工作平台，设置当前图层为LOWER，利用热键CTRL+A功能在（0.5，0.5）位置上生成一个节点，然后按Ctrl+3转到立体工作平台，如果显示大小不合适，可以按F7进行快速调整。再把当前图层设置为MID，在立体工作平台下连接相关节点生成四根腹杆，见下图所示：l 采用平移拷贝功能，把上图所示的锥形结构沿X方向拷贝四份，平移拷贝的间距为1，然后把拷贝完之后的5个锥形沿Y方向拷贝四份，平移拷贝的间距为1。在拷贝过程当中GIS会自动判断单元是否重合，如果重合，GIS将不会做拷贝。拷贝完之后结构图显示如下：l 按Ctrl+1转到第零层的平面工作平台，设置当前图层为LOWER，连接相关节点生成下弦杆，见下图所示：l 转到立体工作平台下，在图层控制对话框中只显示图层MID，按F10重画，然后把所有腹杆的两端设置为铰接；l 显示所有图层，设置构件的截面和材料参数；l 进入选项设置对话框，取消选项“固定零层节点”，然后施加相关的节点自由度约束，添加所需荷载；l 如果通过了数据检查，就可以进行计算与分析。第二种方式：拉伸式生成方式这种方式采用一定的技巧，先在平面工作平台下生成所有构件，然后通过节点平移，形成结构模型，下面以非分层模型简单扼要地说明这种方式的主要步骤。如果采用分层模型，其步骤也是类似的。l 输入各种相关参数。预定义三个图层：UPPER、M