基于SAP2000的高桩码头结构静力分析

第7讲基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,二一三年四月,主讲：吴林键,河海学院12级硕（6）班,E-mail：wljabgf,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,目录,7.1SAP2000简介7.2SAP000结构静力分析操作步骤以A港散粮进口泊位-80000t级-高桩梁板式结构为例,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1SAP2000简介,7.1.1SAP2000的发展史,20世纪70年代初，Willson美国教授等人编制了结构通用有限元分析程序SAP5（StructureAnalysisProgram），随后该程序在国际上得到了极其广泛的应用。20世纪80年代，又推出微机版本。此后，Willson教授等人综合了有关的新理论及新分析方法，又编制了一个全新的结构有限元分析程序SAP2000版本。,7.1.2SAP2000集成化软件,SAP2000是集成化的通用结构分析与设计软件，SAP2000三维图形环境中提供了多种建模、分析和设计选项，且完全在一个集成的图形界面内实现。在今天的市场上SAP2000已经被证实是最具集成化、高效率和实用的通用结构软件。,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1.3SAP2000的功能,1.建模框架（梁、柱）单元、板单元、索单元、壳单元、平面单元、实体单元、连接单元、铰单元等单元。2.分析静力分析、振型分析、反应谱分析、时程分析、曲屈分析、移动荷载分析、稳态分析、功能谱密度分析、静力Pushover分析、施工顺序加载分析等。3.设计选择规范进行验算。,主要包括道路、桥梁、港口码头、工民建、输电塔、设备基础、索膜结构、运动场所、演出场所等特种结构。,7.1.4SAP2000针对的主要结构类型,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1.5SAP2000主要操作界面（中文版）,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.2SAP000结构静力分析操作步骤,1.建立三维模型，导入SAP2000当中；2.定义材料、截面类型；3.指定相应截面到三维模型中；4.定义桩土相互作用的边界条件；5.定义荷载模式（荷载工况）；6.在三维模型上施加静力荷载工况；（1）节点荷载船舶荷载；（2）框架荷载（线性均布荷载）；（3）移动荷载门机荷载；7.计算分析；8.结果后处理；（1）荷载组合；（2）结果显示；（3）各单元内力值；（4）结果导出到Excel。,7.2.1总体步骤,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.2.2实例分析以A港散粮进口泊位-80000t级-高桩梁板式结构为例,工程概况,本文以某港口工程项目为例，分别对竖向弹性地基法和假想嵌固点法进行对比研究。该港共设2个泊位，其一为80000t级大型专业化散货泊位，主要针对该国散粮谷物的进口作业；其二为70000t级大型专业化集装箱泊位。码头结构型式均为高桩梁板式，基桩采用钢管桩，从下至上依次为横梁、纵梁、面板。本节以80000t级散粮码头前方桩台的1个结构段作为算例，码头总长270m，分为4个结构段，其总宽度31.52m，其中前方桩台宽度为18.5m。如后图所示，为该结构段的三维立体模型图和高桩码头结构断面图。该码头横向排架间距10m，用于计算的结构段总长65m，共6跨7个排架。,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,1.建立三维模型，导入SAP2000,注意：1.建模过程中，不能以“0”图层作为绘图图层；绘图图层的命名只能用数字；3.建模过程中的坐标系选取。,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,导入SAP2000的操作步骤：文件导入AutoCAD.dxf文件,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,注意：1.导入时整体单位的选择“kN，m，C”；2.SAP2000界面中的主单位也选择“kN，m，C”。,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2.定义材料、截面类型,1）定义材料操作步骤定义材料,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）定义框架截面操作步骤定义截面属性框架截面,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3）定义板单元截面操作步骤定义截面属性面单元,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3.指定相应截面到三维模型中,1）杆件单元截面操作步骤：选中对应的杆件单元指定框架框架截面（重复操作）,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）板单元截面操作步骤：绘图绘制多边形面每个梁格都绘制1次,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,拉伸显示,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,4.定义桩土相互作用的边界条件（假想嵌固点法）,操作步骤：选中各桩基最下面的节点指定节点约束,选中各桩最下面节点,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,5.定义荷载模式（荷载工况）,操作步骤：定义荷载模式,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,定义好“荷载模式”之后，自动到“荷载工况”当中,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,6.在三维模型上施加静力荷载工况（1）节点荷载船舶荷载；,操作步骤：选中集中荷载作用的节点指定节点荷载力,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,（2）框架荷载（线性均布荷载）,操作步骤：选中均布荷载作用的框架指定框架荷载分布,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,（3）移动荷载门机荷载,1）定义门机轨道,操作步骤：记录下模型中门机轨道梁的单元编号定义桥梁荷载车道,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）定义门机轮子数、轮距、支腿间距,操作步骤：定义桥梁荷载车辆,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3）定义门机类别,操作步骤：定义桥梁荷载车辆类别,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,4）定义门机荷载工况为移动荷载,操作步骤：定义荷载工况,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.计算分析,1）操作步骤：分析设置分析选项,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）操作步骤：分析运行分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,8.结果后处理（1）荷载组合,操作步骤：定义荷载组合,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,（2）结果显示,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,操作步骤：显示显示力/应力框架/索/钢束,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,（3）各单元内力值,以某