SA软件培训讲义

目录1、SAP2000介绍2、应用SAP2000需要了解的基本知识3、SAP2000主要结构分析类型4、SAP2000结构分析的基本步骤5、SAP2000坐标系6、SAP2000材料定义7、SAP2000单元类型8、SAP2000单元定义9、SAP2000建模（）10、SAP2000施加边界条件11、SAP2000荷载工况及加载12、SAP2000选择分析类型及分析13、SAP2000结果查询及钢结构验算14、SAP2000例题1、SAP2000介绍SAP2000是由美国CSI(ComputersandStructuresInc)公司开发研制的通用结构分析与设计软件。SAP2000已经由近40年的发展历史，是美国乃至全球公认的结构分析软件，在世界范围内广泛应用SAP2000分析计算功能十分强大，它几乎包括所有结构工程领域内的最新结构分析功能，四十多年的发展，使得SAP2000积累了丰富的结构计算分析经验,从静力动力计算，到线性非线性分析；从P-dert效应到施工顺序加载等，都能运用自如，为工程师提供最可靠的计算分析结果从CCTV新楼，到奥运工程的“水立方”、“鸟巢”等一大批国家重点项目都凝聚和体现了SAP2000的强大分析技术,SAP2000中文版将继续为我们发挥重要作用新疆体育馆2、应用SAP2000需要了解的基本知识作为一名施工技术人员，要很好的使用结构有限元分析软件，对结构力学，材料力学的基本知识要有一定的基础，了解力学计算常涉及的惯性矩、抵抗矩，回转半径、长细比等，了解常用材料的力学性能如弹性模量、剪切模量、质量、强度（标准强度、设计强度）等，还需要了解SAP2000中文版包含的中国规范：《建筑荷载规范》（GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)

SAP2000作为结构分析软件工具，它的计算结果准确性依赖于你对结构的理解，计算模型对结构模拟方式的合理性及准确性，计算结果需要你的经验加以正确判断，它不只包括设计上的，还包括施工上的3、SAP2000主要结构分析类型从最广泛的意义上，分析类型可以划分为线性和非线性，这依赖于结构对荷载的响应方式。线性分析的结果可以进行叠加，即可以在分析之后相加。线性分析的类型有：静力（Static）：最常见的分析类型，荷载施加不包括动力效应。模态（Modal）：用特征值方法或Ritz向量法计算结构动力模态。反应谱（Response-Spectrum）：用静力方法计算由加速度荷载引起的响应。需要反应谱函数。时程（Time-History）：施加随时间变化的荷载屈曲（Buckling）：在荷载作用下屈曲形态的计算。超静定（Hyperstatic）：由预应力和其他自平衡荷载产生的二次力的计算。移动荷载（MovingLoad）：结构上车辆荷载沿车道移动最不利响应的计算。稳态（SteadyState）：在一个或多个频率上施加简谐变化的荷载。需要稳态函数。功率谱密度（PowerSpectralDensity）：按照荷载在频率范围内的概率分布施加简谐变化的荷载，确定期望的响应值。非线性分析的结果一般不能进行叠加。所有共同作用于结构的荷载应该直接在分析工况中进行组合。非线性分析工况可以链接起来以实现复杂的加载次序。非线性分析的类型有：静力非线性（NonlinearStatic）：荷载施加没有动力效应。可用来进行Pushover分析。非线性阶段施工（NonlinearStagedConstruction）：施加不考虑动力效应的荷载，同时将添加或移除结构的一部分。可以包括时间效应，如徐变、收缩和龄期4、SAP2000结构分析的基本步骤1．确定计算简图2．选择计算量纲（即单位）3．建立几何计算模型4．定义单元的材料特性

5．定义单元截面特性6．定义结构荷载工况。7．定义结构分析类型。

8．选定约束结点，指定约束类型

9．选定单元指定单元截面组名10．选定单元施加单元荷载（非结点荷载）11．选定结点，施加结点荷载（或支座位移）12．结构分析，求结点位移。设置结构类型及相应的结点自由度,运行程序13．显示计算结果。显示结构变形：

显示结点反力：

显示单元内力：5、SAP2000坐标系

坐标系的作用：每个结构可以使用不同的坐标系描述点的位置、荷载、位移、内力和应力的方向。

模型中只有一个整体坐标系；但有多个局部坐标系，例如，模型的中的结点、单元、约束有自己的局部坐标系。所有局部坐标系坐标系是相对于整体坐标系来定义的。所有坐标系是三维右手直角（笛卡尔）坐标系。相对于整体坐标系，向量矢积用来定义局部和其它坐标系。5.1整体坐标系

整体坐标系是三维右手直角坐标系。三个轴，标记为X、Y、Z，相互垂直并满足右手准则

SAP2000总是假定Z轴垂直，+Z向上5.2局部坐标系

结构模型的每部分（节点、单元、约束）都有自己的局部坐标系用来定义属性、荷载、响应。局部坐标系的轴用1、2、3表示。通常，局部坐标系从节点到节点、单元到单元、约束到约束都可以不同。局部坐标系没有一个首选的向上方向。相对整体坐标系，向上的＋Z方向用来定义默认的节点和单元的局部坐标系。节点局部坐标系1-2-3通常和整体坐标系X-Y-Z一致。对框架、面（壳、板、轴对称）、连接/支座单元，单元的一个局部坐标轴是由单元几何形状所确定。可以指定一个参考向量一个旋转角度定义其余两个轴的方向。特例是一个节点或一个无长度的连接单元，这时需要指定局部坐标轴1。实体单元的局部坐标轴1-2-3通常与整体坐标系X-Y-Z相同。也可以指定两个参考向量或三个角度对一个实体局部坐标定义任意方向。

体约束、隔板约束、板约束、梁约束、杆约束的局部坐标系通常由约束的几何属性或质量分布自动确定。或者，可以指定一个局部坐标轴（体约束除外），其余两个坐标轴自动确定。5.3坐标系说明6、SA武P2车00岁0材料腾定义St挠ee宵l（钢煎材）Co搅nc触re民te（混番凝土茫）Al涨um被in陵um（铝诱材）Co遣ld跳Fo音rm露ed（冷汤轧钢忠）Re写ba归r（螺量纹钢好筋）Te肠nd临on（预虽应力示钢束拳）6.干1材料评说明6.左2材料季说明6.漆3材料浸说明7、SA为P2市00滤0单元纠类型框架/索：既用来她模拟唤梁、看柱、科支撑革、桁泥架、茅索单滩元连接夏（两菠点）讲单元胆：用器来模秃拟特脉殊单盏元行举为如址隔离乱器、婶阻尼府、隙即、分拐段线滨性弹过簧和究其它届。和猾框架/索对扫象不叹同连厘接对且象面：轧用来品模拟球墙、字楼板致、和错其它键薄壁自单元毛，也荐可以任用于肢二维简固体种（平诊面应刘力、爹平面鲁应变尘、轴当对称怨实体粱）实体盆：用涌来模朵拟三城维实库体7.即1、框五架单降元框架锐单元熟（Fr预am弦e）是兼由2个结病点构叠成的强等截圣面直修线单茄元，两如图钓所示诸。它熔具有孔拉、令压、离剪、梁弯、衫扭的蜂变形荷刚度慢，框恒架单勇元的冤每一丽结点结都具言三个歉方向抵的线普位移片和三校个角蛮位移劳，因凝而每裙个结够点都仁具有6个自昨由度指，相晴应有6个杆喇端力框架毫单元凳可用痰来模绞拟：●三维供框架饲单元●三维冰桁架丧及网奶架●交叉径梁系●平面影框架●平面布桁架雾及网看架●索网雕结构根据触结构祥的不扁同，辰需要抢对截按面属圆性进洗行修浴正。吨如模委拟柔搅索结坛构，旨这种支索基滚本上妖不能娇承受忽弯矩臣。如兰果用冠框架蔑单元荷来模赞拟索胸结构龙，就形需要引对索招截面芽属性太进行塞折减她；如洽果用栗膜单买元来宜模拟碑楼板拦，考盈虑到青楼板欺对梁阵抗弯缺能力例的提抱高，业需要越对这皮种梁坚截面累的抗捐弯属伍性进历行修肯该；惕为使德连梁伯在地哥震中侧先破育坏，胃需要取在分井析前奔对连雷梁的久属性症进行型折减袭。修傻改的据截面扒可以捉依赖逼于定塔义截售面，劈燕也可峰以指劲定给耀部分垮单元翠。7.塞1、壳均单元在SA拘P2霉00增0中，捎板壳夺对象漂按照猫受力肥特点驰可以魂分为槽三类兼：膜刚单元牺、板墨单元尊及壳插单元男。膜单持元只项具有编平面猜内的娘刚度辅，承仅受膜攀力，守建筑崇结构颤中楼刑板通漏常用脉膜单输元来愁模拟纯。板单勒元与需膜单龟元相幸反，随只具肠有平向面外敢的刚况度，土承受故弯曲讯力，培模拟鹊薄梁溉或者疾地基筋梁等懂。壳单惧元的确力学帅行为携是膜拿单元蛇与板欢单元梳之和兴，是镰真正功意义关上的手壳单沉元。计也可踪蝶以根桃据中鉴面的赵形状松划分获：如剖果壳壶的中兆面为列平面砖，则秧壳的狮薄膜尾应力晌和弯疤曲应作力状安态互排不藕衫合，属而壳签的中善面也然可为钻曲面凑，此舅时膜管应力晚与弯趋曲应匠力藕特合。工程珍上对兵于壳课的厚夜度h与其匆宽度L之比(即厚饲宽比)h/治L<为1/壤10的壳贤称为斩薄壳牵，厚蹈宽比容在1/周10战<h葱/L诉<1股/5之间核的壳,称为辆中厚芳壳。棒薄壳蜓中横黎向剪内应力营对变旧形的娇影响锻较小斯，而临中厚欧壳中厨横向脱剪应诸力对辱变形嫩的影舒响较址大8、单浮元定嫩义以框傲架单赚元为枪例方法诊一添加买单元绑截面揉类型截面早类型壶示意闻图方法小二导入突单元烟截面慎类型曲（中拣国型遥钢库犹）方法名三自定煤义单惑元截蓄面（览在已购定义微好截馅面的床基础挺上可烤以进铃行组汉合）方法糊四自动珠单元都截面克（在线已定楼义好符截面蛙的基膛础上痰，包佩括自蚁定义其截面容）9、SA寒P2规00喂0建模为了牧便于沈对实宗际结德构进讯行受授力分杏析，均用一幼个能羞反映危出结捐构的沟主要冰受力沿特征赚的简苗化图远形代研替实幻玉际结插构，殃这种浴在结词构计围算中蛮用以容代替奏实际盛结构症并能致反映委结构火主要宵受力扫和变姥形特源点的溉理想桂模型奏，称株为结鲁构的炸计算粒简图葡或计到算模葛型4层房晌屋结脾构，杜根据淡不同成的要哀求和匆所具屿备的易条件弦，其宿计算善简图遮可分里为图c、d、e几种锁情况建模央常用吼方法1.直接米用SA恩P的网吼格工侍具建忌模，修这个直方法添最常鸣用，贞最适释合平劣面模印型，湾对空例间模准型编初辑较丽为繁李琐2.使用纱相应吨的摸瓣板，龟快捷狸方便例图雹为二再维桁插架模尿版直拳接生铃成3、Ex矩ce津l交互战式建兼模，佩这个SA摔P2愤00桑0直接爽给出售了EX跃ce谋l交互罪编辑莫命令淋．也幅可以蜘直接辅用拷酒贝和幕粘贴童的方劲法进婆行交巾互编针辑．走这个炊在编革辑模撞型时海较为剖常用奶，很棵方便例图哲为用建电子更表格命编辑祥节点绪坐标10、SA握P2鄙00耀0施加臣边界婆条件滚轴催支座着被支执承的倍部分碍可以蜻转动犹和水辣平移吧动,不能零竖向砌移动,所熔提供尺的反扒力只拿有竖枪向反趋力滚轴论支座盖（链亏杆支扒座）计算鸦简图固定咳铰支箱座固定脸铰支肉座被直支承熟的部形分可震以转浩动,不能阶移动,能提拨供两内个反昂力,在计抗算简隐图中贱用两曲根相坡交的当支杆堤表示计算泉简图定向庆支座精被支弄承的缘瑞部分庄不能州转动余，但较可沿扎一个懂方向孩平行跨滑动,能提聪供反风力矩渗和反父力，颜在计塌算简惨图中聚用两拴根平顾行链聪杆表始示。定向昌支座组（滑史动支撞座）计算纷简图固定斑支座宴被支迷承的纱部分逆完全中被固胁定,不能至竖向忙和水监平移筐动,也不序能转啄动，扭提供持三个兆反力遮。固定摊支座计算腐简图在分配析或遥设计辅一个乡丰结构请时，债必须如对施舞加在劳结构轨上荷找载的疯性质专和大辰小有露一个累清晰婶的了缸解下面充用图卵表方馅法表瘦明了潜必须员考虑拥的主资要荷末载以溜及它集们的质特征静力能荷载怀是逐钓渐施修加在殃结构隙上的退荷载民，与烤之相赠应的遮位移踏也是团缓慢符产生喜的，液它随捏着静讯力荷艇载达亩到最赖大值贤而达袭到其生峰值犹。动柏力荷领载是锐突然圆施加打在结隶构上泽的荷敢载，贯具有轧在数伴值、宽方向愈、位茎置上低快速键变化毙的特系征，叙相应针结构盾的变茎形的类变化谁也是懂快速小的。洽动力调荷载棍会使且结构拉振动栗，以冷致结芹构变个形的巩峰值率不一须定就株在施姻加最阁大荷妈载时崭发生活荷序载是竭那些进在可城能作均用在神结构扭上，全也可灶能不聪存在灭的作返用力燥。虽拌然活刘荷载纯是可鸡移动授的，光但它胳仍然幕是一岂种缓卖慢作鞭用在金结构唤上的借荷载纠。使暂用荷恼载是曲活荷烦载,它包陶括人离群、安存储兴材料眠以及光其他冻类似靠物品宫。所图有活第荷载迅都以坏其活躲动性渐为特孟征。冰它们轿一般醋都是夏竖向揉向下缓作用,但有案时也番能够晴在水嘴平方愤向作逢用11、SA木P2江00档0荷载廉工况讽及加都载1、定捷义荷活载模型式11冒.1荷载闭加载竖步骤2、定凳义荷挑载工爽况，玻可以吼进行百荷载幕模式膜组合摇，设僵置荷青载工地况类迅型3、可祖以预庄先自叙定义雅荷载疏工况蛇的组架合，sa则p2饺00狂0在结麻构分配析完贸成后酷也会洪根据闭荷载凶规范说自动财进行锋组合4、选匪择需孤要加夫载的执节点扮和对桨象，到施加柔节点轮荷载民和框贼架荷狼载12、SA符P2厚00鲁0选择韵分析椒类型窄及分挨析SA也P2家00尖0默认忌分析说为三睡维空状间分盖析，谣若设睬置不奖当，克可能旦会出妻现错夸误或标分析怨异常猜，所锁以应搜根据谷实际如情况靠勾选锹有效挤自由宫度，窄或选劳择快炮速自医由度司进行啊设置债，如致果是元空间精分析倍，要磨注意泉好边嗽界条调件设柄置是葵否真育确，叶否者瓜也会码出现恳分析迷错误接或异怖常设置杂好需粱要运天行的追荷载畏工况盾，就锄可以抗进行妻分析和了13、SA候P2控00科0结果万查询抽及钢点结构用验算变形漏结果务查看变形访结果诸可以甲通过冈点选和单独恳查看贵，也西可以届通过哪表格凉查看内力拳查看通过疯选择笑左图糕的分狗量，伍可查捷看对跌象轴童力、颈剪力谨、弯异矩钢结逼构能闯力校业核Sa与p2踏00沸0能根藏据你类所选瘦择的伸规范煮对钢露结构胀进行麦验算泊，红臣色表种示验候算承办载能棕力不结能满隶足要死求或酸超出碑了钢滥结构艰设计袄规范秀，需均要对轻红色借对象锣进行贯更改怕设计尖以达笋到要喝求对钢烛结构泪分析劝的详细盛信息14、SA圾P2漆00俩0例题以下榆图的贴盖梁盒（柳销子冲愁和幸执福水们库大预桥）银为例吐，尺辱寸见迈下图,单位cm。为了蜓方便谣大家块更快传的熟真悉，命本例罗采用蹦平面鱼简化度计算负模型踩，不当采用伞三维始空间相建模寨分析旦，盖予梁钢让筋砼课重量你密度鞠考虑26奖KN螺/m3，施理工考弹虑在甲墩上工插入打钢销皮，搭要设45疏B型工换字钢娇，墩屿顶部鞋分砼役由型普钢承脾受首先沈把面起荷载零转化谢为线旋荷载To让ng票(砼)铜A端：0.渗7m础*揪1奏.6歪m/纺2请*袄26壳KN吐/m3=1悼4.灿56梯KN肆/mB端：1.孟4m哑*要1育.6杯m/亡2葛*及26斜KN帜/m3=2寇9.菌12栏KN齐/mOt疮he惊r(模板灯、人题群、骄施工佛等)6K赏N/寺m2*倾1勺.6价m/闯2=桃4.比8K赖N/要m设定苹单位KN业,m细,c文件

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