STAAD结构建模及分析

1、STAAD结构建模及分析结构类型选择Staad中常见的彳jspace、plane、trass、Hoot等四种结构类型：Space（空间结构）：荷载可作用在任一平面内的三维结构形式Plane（平而结构）：所何的单元都作用在整体坐标系X-Y平面内mss（桁架结构）：只含有二力杆单元，杆件只能承受轴向力而不能承受弯矩Roor（平板结构）：是一种二维或三维结构，其上不能作用侧向荷载（整体坐标X或Z方向）或任何引起结构水平运动的荷载。单位系统Staad包含了工程中所何常用的单位系统，在建模过程中可以按需耍随时改变单位系统不同的单位制的长度单位和力的单位也可以混合使用。角度（或转角）的输入单位是度，但在节

2、点位移输出时，转角单位是以弧度为单位的。整体坐标系与局部坐标系在Staad中，坐标轴的方向符合右手法则，但Y轴方向默认为是竖直的方向，而X和Z轴的方向为水平方向。Staad采用整体坐标和局部坐标两种坐标系统来定义结构的几何形状和荷载模式。整体坐标（GLOBAL）系统是一任意的空间坐标系统，來定义结构的整体几何形状和荷载模式；局部坐标（LOCAL）系统只与每个构件或单元有关，其三个轴方向的定义与ETABS（或SAP2000）的定义方式相类似，用于构件内力的输出或定义局部荷载方向。局部和整体坐标系统Z间的关系可用Beta角来表示，可按F面方式定义：当局部坐标X轴平行于整体坐标Y轴时，如整体结构中的

3、柱，Beta角这样定义：局部坐标z轴绕局部坐标x轴旋转到与整体坐标Z轴的正方向相一致所转过的角度。当局部坐标X轴与整体坐标Y轴不平行时，Beta角这样定义：使局部坐标z平行于整体坐标X-Z平面，并且将局部坐标y轴指向整体坐标Y轴的正方向时，局部坐标系绕局部坐标X轴所旋转的角度。建模步骤与方法Staad建模是十分方便的，一般來说建立整个几何模型包含如卜两个步骤：定义与描述节点(Joints)或节点(Nodes)的编号和坐标通过定义节点间的连接关系形成梁、柱、板和墙体单元在Staad中，整个输入数据可以通过图形(GUI)方式、CAD导入、Excel输入或通过以英文单词为命令的文本(命令流)方式输入

4、。Staad与ETABS、SAP2000最人的区别就是它可以采用命令流的方式来建立几何模型，采用命令流建模简捷、便于修改。一图形环境下建模计算1、建立节点:选择4Geonietry|Beam(或Plate.Solid)，在nodes9列表中输入节点的坐标，建立节点，随着数据的输入相应的节点将在屏幕窗II中显示出來。EditViewToolsSelectGeometryCommandsAnalyzeModeWindowHelpMXEEK*B鸽好因用令兮巾中己余霆|色皱钱致仪畋陌隸Q心厂S2Tffi加駅册G快即飞矽蘇知栄愛芒匸d、s一su二(U金NorwDimemionID)LcadnqDiqzl

5、auOpliarisGenrrelPShogxc&Wndzw厂SkewAxesAtOfgfl)IMotcriai(M|R$kowOgiamlr/o(G)Bcom$Labch包SjctureDtaqramj;笑IMcdcldexDetails/ARenderingBeamOiienUton|0jBeamSpec(A)RoteassIRBeamEnds(E)ISt*CoforIEndColoijaJeNurbeMPR&cOncnlolicti(T)LoodV.3lu?5MNDisch/RootLoDdrc(FJVDisch/AoaLodDcrbulionM丿DisglaV/mdLoadCbrilr

6、ibi/ayAiea|H)vDiqJiV/mdLoad(kf)PhysicalMentors厂MenterNumbef(M)厂DesignGroup(G)10engnEnvdope(E)厂OcsgnBrd|BJSuiIacps厂jUiJaceNurr6?J金AlwaysSFAADRoDelaUtSetbngj.:A1woj5UsCtxiertLoWSrftrgj.厂LepaiidIdilrgrrcd&IkElatelrigtoO、/CFFrdividjalForqi&accs!othelekuiirkeyboardkolkejit,pressShifttheIdlershauninbiacke

7、ls.CancelAppVHeb2、建立梁/柱在Staad中，梁单元和柱单元是不分的，统一用Beam建模，这一点与Etabs是有所区别的。选择Geometry/Beam,使程序处丁建立梁单元的状态卜，有2种建梁单元的方法：在Structurebeam对话框中，分别输入起点(NodeA)和终点(NodeB)的编号，程序就自动在两点之间生成梁或柱，如卜图所示：X3鱼d豈七nsp一OS於一dn&s专ANV-SWSO俗-wudjsaguaollodcKftVft2ft1O.OCD0000OJXO2sow0000OJXO35.0D300005D：O:4O.OD300007D：O5丄口凶涵Structur

8、e!Nodes豆Structure!BeamsSB(HoileAj：|(JlodcM.ituaCi4E在窗I左上侧：个或第二个添加直梁或曲梁按钮，即町在节点z间手动建立梁或柱;工貝条的第一X,/厂.3、建立Plate板单元Plate单元一般用来模拟楼板，可以建立三角形或四边形的单元。在建模时，单元编号按照顺时针或逆时针的方向依次标定；单元的长宽比应接近1,不宜过人，一般不能XT4：单兀相邻边的夹角不宜超过90度过多，在任何情况下不能人J-180度。板单元也有2种建模方法：在StructurePlates对话框中，依次输入板单元的节点，即可在所输入的节点中间生成所需要的板，如下图所示：?Stru

9、clurelPlatesS|A|lkdBtkxleC|iiij1Ja在窗口左上侧M：tT8S|贝条的第三或第四个添加三单元或四单元板的按钮，即可在节点Z间手动建立Plate单冗。4、建立Surface单元Surface单兀一般用来模拟混凝土剪力墙，可以由程序自动划分单元。在窗II左上侧卜灯再吨”瞬囲貂“厂繼圈1丁具条的第五添加Surface单元的按钮，即可在节点Z间手动建立Surface单元。5、构件材料属性的定义在staad中,可以定义多种不同性质的材料,方法如下:在窗II左侧，点击General/Materia1使程序处在定义材料的状态，点击弹出的対话框中的Create按钮，就可以在弹出的

10、对话框中输入材料名、弹性模彊、泊松比、密度等等。tructurelWholeStructureBEdonIJddwMuoddns.xpecq丄(一.222錢.rawoadw一u=d、5一surdU6一58QMaterial-WholeStructureIsolfOpfc|OrthoJrcpc2DR$fTlfeSIEELALUMINUMCONCRETEf?GeomiyDelete.A疝ymcntMethodaA$criToSelectedBear)sUA$riToVieKvQUseCuisccToUAssignToEdilList.AzanCloze|X6、构件截面特性的定义材料属性定义结束后，

11、即可定义构件截面的特性，方法如卜：梁柱截面的定义：在窗II左侧，点击General/Property按钮，处于定义截面特性的状态，在弹出的Properties对话框中，选择Section/Define后，就可以在后面弹出的对话框中定义各种类型的截面形式，另外在定义截面人小的同时,注意选择正确的材料性质,如卜图所示：CJStructurel-WholeStructureX二81U08Odl-QS更一euS8O-PiofihYDZD(7M血iAdd|C鈕板单元性质的定义：在上述Properties对话框中，选择Thickness.便弹出Plate/SurfaceProperty对话框，方可定义其特

12、性，操作如卜图示：CJStructure!-WholeStructureadodss轴a)dsM一5ddnspeo_l丄PropertiesWholeStructureRefSecfionMaterial1Red240(h12.00CONCRETE2Fid*Thicke缙CONCRETE17HiaHiaKiAcscnedGecrreirsiEdit.|一e=2Jews5=BUdu6一SQCj41Vaties.Materials.Databaseft$icnmentMethod广A.&cig-jToGccotodAssigiToViev1QUseCur$c(roAxignToEdlLiHPlat

13、c/SurfaccPropertyAssign在构件截面特性定义结束后，就可以把所定义的构件赋予结构中相应的构件，具体操作如下：SectionMatefialRE24.Q血2更CONCRETEPlateTrtcknec-?CONCRETE$utfxcCONCRETESecton|BdaAnJePropertiesV/holeStructureDefig.Vaiue.Ihckn&55.U$eiTabb.Mater曲“0HighigFtAjjigrrdGeorrebyEdt.|DaUba込.|lTo40Structure!WholeStructureefRgredEdE3SSME&ns-SW5.1

14、e一sess在Properties对话框中选中所定义的梁柱截而特性，然后再图形窗门中选中所耍赋予的9元，在Properties对话框中钩选Assigntoselectbeam.然后点击Assign按钮。AssignrmnlMc6i:d2ToSctectedBconjCAgriToVi=viCursorCAsrsigriloEdtLklPlate/Surface单兀的赋值与梁柱的相似，具体操作如卜图所示:7、支座的定义在窗I1左侧，点击General/Support按钮，弹出Supports对话框，在此Supports对话框中点击Create按钮，弹出CreateSupports对话框，定义所需

15、的支座类型，具体操作如下图所示:tructurdWholeStructureCreateSupport二auloae屆CJe-lal-aoe_SupportsWholeStructureRelDesoiiptbn51NoiipporlSupport2EntaceJBitMiJtlineaSDiinoFounddbcnInclredFixedRrrcdFwcdButErforccd_1.1一eualle疋s一广AssignToSelectedModes(AdgnIoViewGUseCursorToAsstriAignloEditLit4?ignCloseHelpPFYVMY17FZ17MZ（她C

16、anedA?$iorHelp支座形式定义结束后，在Supports对话框中选中所定义的支座，然后再图形窗II中选中所要定义的支座的节点，右:Supports对话框中钩选Assigntoselectnodes,然后点击Assign按钮，如卜图所不：A齐Eoao购芒匸9ZS一SA_elvd-dI一M1-荷载定义点击General/Load按钮，弹出SetActivePrimaryLoadCase対话框，在此对话框中可输入基本荷载工况的序号、基本荷载的类型以及对该基本工况的描述，具体操作如卜：里General逗Geometry芒iC2radodI卅dgMEddnsSupportQ：Analysis/

17、Print魁MaterialiUnOnz=s*DesignLoadsWholeStructureLoadSpecificationIFX20MX100kiphixjNodeLoads冈Node|SupportDisplacement|SelfweigjhtLoadDirectionDeleie.FkpO100NewLoad.IRemove.ISeJfwegR.ITerrp.IWird.IMovng.I刊卩kipMy|0FactorSeismic.5pectrum.TmeHistory.PRFz卩MzRepeat.CombineSummary.BeamLoads厂ToggleLoadAssign

18、mentMethodCAssignoSelectedPatesPlateLoadsPartialPlatePressureLoad|Trapezoidal|Hydrostatic|PressureonFullPlateUnilormlyLoadedAreaAddElementJoirtLoadConcerhatedLoadDirectionCGXQLocalZGGYCGNGZAddIClose该工况卜各个力的人小定义结束后，可以施加到相应的构件上，在Loads对话框中，选择各种荷载,然后在图形窗11中选择相应的构件,勾选Loads对话框中的AssignToSelectNodes(/Member

19、/Plates)然后再点击Assign，11体操作如卜图。LoadSpecilicaiicnLoads-WholeStructureToggleLoodAssignrnmiMethcdSurmaiy.广UicCusorToAssignAignToEditListr(55ign-)|OoscHelpToSelectedFHatlSStructurelWholeStructureI02.SM七os-ns-gsA_a)UJ030八-C5Jauao总.se-您工一eu盈DefineCombinationsStructurelWholeStructurePnmaryLood2UVEUse6bittont

20、otranjfersdcctedprirwyloddlothecombineion.UsbtotrarjGferdlCOMB112DL-1.4LLABS1:(1.2K000)DEADRcnarrorSRSSFacta|OKCancelHet)Umtoremoveal.LoadCccnbinoHonGeneration10、设计参数定义在模型建立结束以及荷载输入完毕后，接卜來应定义结构的设计参数。在窗II左侧，点击Design后，可以选择定义钢结构、混凝土结构、木结构等不同结构形式设计参数，对不同的结构形式，应选择不同的设计规范，然后再点击DefineParameters,在弹出的DefineP

21、arameters对话框中输入各种设计参数，最后再把定义好的设计参数赋值给相应的构件进行设计。具体操作如卜一图示：dn-ffis7芒芯E02O府?so於cd&一euNduggoco.F二回図ConcreteDesignWholeStructureCwrcntCcdc/fCFs/uSIMDSPACE-STARTJOBINFORMATIONA/gqCloseH即INPUTWIDTH73卜#UNITFEETKJPjJOINTCOORDINATESkyMEMBERINCIDENCES:-VELEMENTINDENCESSHELLf?CJDEFINEMAIEAIALSTART(FCONSTANTSffi

22、-QMEMBERFfiOPEATYEEUELEMENTPROPERTYiSURFACEPROFERIT企口SUFPZRTSLt_t-r.L.-AL-ELOAD1OEADLOAD2UVELOADLiLOADSwUJDGEULOADCOMB3COMBI1.2DW4LLiPERFORMANALYSISPRINTSTATICSCHE；“FINISHCorrmanzte40HighlghlAssigrdGeometryToxicAjfln$eiectI广一用？亍PcegIgs.:、_巳2喇啓-丿1K结果后处理可以分为对3种构件的后处理：节点（位移、支座反力）、梁柱（力和应力）、板节点位移、支座反力、梁柱

23、的力和应力以及板的应力既可以用图形进行直观的表示，也可以生成表格的形式，如卜图所示050)COSELEMENT_JT_LOADNodeDisplacements:-口冋冈in口nnn;缈i刻辿止翊HorizontalVerticalHorizontalResultantRotationalllodcL/CXinYinzininrXradlYradrZrad110.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL*0.0000.0000.0000.0030.0000.000o.q66F1010.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii

24、66:1020.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii66u210.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii661010.0000.0000.0000.0030.0000.0000.Q001020.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000310.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.000o.iibb1010.0000.000

25、0.0000.0030.0000.0000.00010200000000o.obbo.bmoobb0000oooo410.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii661010.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0001020.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000510.00000000.0000.00000000000oooo3.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.0661010

26、.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000viBoamNodeMax4teoLsiEXAMP09ResultsAlongLineContour；HO口恿储誉空西亍巫总EE垃仓6284062957|HReports-iAnimalioPlatiBoamNodeWholes?ucul&|rTReports口Animation1Beam汴NodeX?euu6MaterialConstantsGeometricConstants卜SupportSpecificationsMemberSpecficationsPlateElementSpecificationsMaster/S

27、laveSpecificationPreAnalysisPrintLDeFineDampingForDynamicsLoadingAnalysisMost-AnalysisPrintDesignMiscellaneous厂仝(mirmx(m酸3济物囲阴葩ELEMENTJTLOA;呵对弋麻巒ElementForces/Stresses.SolidStresses.CZDointDisplacemea$.W=!TiT8T3.215剧魁画ForceEnvelope.MaximumForceEnvelopeCG.StoryDrift.ClearAboveCommandsupl_LOADSIAADOut

28、putViewercoummgFileEdtVewHeipFRAM思WITHSLEWENTPP.ES3UFELOADSATNODESPAGEuo-iluE.?may匸STORYHEIGHTLOADDRIFT(IHCH)ECCEHTRICI*：(FEET)X2(FEET)BASE=000112001010.05LB0.0000D00001020.05LB0.0000D00001-D076800000000003-0.05761.2376D0000224001010.07700.0000D000010Z0.077000000000001-0.36040.0000D00003-O.Z703Z028800000FINISH二、通过CAD图形导入由TStaad里面只存在坐标的关系，没有层的概念，对丁整个的一个结构来说，可以导入一个三维的整体模型；如果要通过CAD來建模分层导入，必须首先用STAAD打开一个文件，导入一层的几何信息，然后再开启一个STAAD程序，导入另外一层的几何信息，在当前的文件卜从菜单的选择中选择全部几何对彖，从编辑菜单选择复制，回到第一个文件卜；从编辑菜单中选择粘贴，在从第二个结构复制到第一个结构Z前，你需要指定在XYZ方向上移动的距离。重复儿次就可以把