sap2000自学教程

SAP2000案例

一、模型简介

原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼 ,长39.6m ,宽 15m ,房间开间为3.6m ,进深为 6m ,底层层高 4.5m ,其他层层高3.6m 。结构平面布置如图 1 所示。上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土 C35 , 弹性模量 E =3.15e10 , 泊松比ν=0.2 ,密度ρ=2500 。加层钢结构Q235B , 设计强度 f =215MPa ,弹性模量 E =2.06e11 ,泊松比ν=0.3 ,密度ρ=7850 。为防止加层钢结构整体失稳 , 在中间跨添加十字形柱间支撑。

原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面见表 1 ,其中Z 、L1 、L2 为原混凝土柱、梁 ,GZ 、GL 、ZC 为加层钢柱、钢梁、柱间支撑。

楼面附加恒荷载为1.5kN /m2 ,活荷载为 2kN /m2 ;屋面活荷载为0.5kN /m2 。每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。

图1 构面置 表1 钢

原框架梁柱截面 加层构件截面 结平布图 原筋

混凝土框架及钢结构构件截面

编号 Z L1 L2 截面规格(mm) 500 ×500 250 ×650 250 ×500 编号 GZ GL ZC 截面规格(mm) 220

SAP2000分析工况的问题

关于分析工况的问题

sap中有荷载组合还有分析工况，请问这两项都是什么意思，有什么关系嘛？2005-07-28 答：

（a）荷载组合分析的时候是不可选的，而分析工况是可选的

可以这样理解LL1＋LL2＋LL3的荷载组合是分别做（单个CASE）LL1、LL2、LL3的分析后，线型叠加的。而LL1＋LL2＋LL3的分析工况，是计算的时候一起计算的。

如果结构中有非线性单元，在单个工况下，为不稳定结构，最好用分析工况组合。

比如有土的受压弹簧的模型，在单独水浮力工况下是不稳定的，不能计算，就要在分析工况中设置水浮力工况不单独分析，同时增加需要的分析工况组合 ericssdi （b）

1、荷载工况是指定荷载如何施加给结构（如动力和静力）和如何进行分析（如线性与非线性），可以说是针对结构的荷载情况；

2、分析工况也是指定荷载如何施加给结构，可用于将荷载工况组合成一个或几个分析工况进行分析，分析工况不产生结构响应，可以说是针对荷载工况的施加方式；

3、要得到荷载工况产生的结构响应，必须定义分析工况包含荷载工况；

4、工况组合是针对设计组合或者考虑多种荷载工况共同作用下的结构响应，可将不同分析工况的结果按各种方式进行组合，如1

1，荷载工况(load case):是对各种荷载类型的定义（define），然后通过指定(assign)建立模型中空间分布的力、位移或其他作用(例如：温度)。这仅仅是建立了作用，荷载工况本身不在结构上产生响应。

2，分析工况（analysis case）:是定义荷载作用方式（静力或动力）、结构的响应方式（线性或非线性）、分析方法（模态分析法或直接积分法）。 分析工况中包含荷载工况，分析工况可以对应一个荷载工况，也，可以是荷载的组合（多点风荷载、多维地震动）。运行分析工况才能得到结构关于荷载的响应。

3，定义组合(define combination ):是将分析工况的计算结果进行组合（计算机运行减少人工进行计算的工作量），常用的组合形式是线性（linear）叠加或者包络(envelope)。

1.时程分析时用EI波，原始记录的波一般是以重力加速度g为单位，它的峰值为0.341g,也就是0.341*9.8m/s2.而你sap的单位用的是N/mm/s,也就是你的单位与原始波的单位相差1000*9.8个单位，那么你的系数要输入9800。如果你sap的单位为N/m/s，那么你的系数取9.8即可。

2.规程中的8度罕遇要求是400g，这个g

cn-ky

Sap2000：结果数据表格输出

表格显示内容

SAP2000中分析数据表格显示是通过运行显示>显示表格命令完成的。点击该命令，弹出选择显示表对话框（如下图）。

树状图中的分析结果按照节点输出、单元输出、结构输出进行分类。用户点击分类名称左侧加号逐级进入下级分类图，点击分类名称左侧方框，使之出现叉号便表示指定的输出内容。

节点输出

位移 Joint Displacements

Joint 节点编号； OutputCase 输出工况名称； CaseType 工况类型； StepType 分步类型； StepNum 分步编号； U1、U2、U3 ，mm 沿局部1、2、3轴位移，单位：毫米； R1、R2、R3，Radians沿局部1、2、3轴旋转角度，单位：弧度。

反力 Joint Reactions

Joint 节点编号; OutputCase 输出工况名称; CaseType 工况类型; StepType 分步类型; StepNum 分步编号; F1、F2、F3，KN 沿局部1、2、3轴轴向力，单位：千牛; M1、M2、M3，KN-m 绕局部1、2、3轴弯矩，单位：千牛.米.

节点质量 Assembled Joint Mass

以下是一个典型的新建模型中的钢框架设计步骤。

1.使用选项菜单 > 首选项 > 钢框架设计命令，选择钢框架设计规范及检查其它钢框架设计首选项，如有必要可作修改。

2.生成建筑模型。包括建模，加载，设定分析工况等等。 3.使用分析菜单 > 运行分析命令运行结构分析。

4.使用设计菜单 > 钢框架分析 > 查看/修改覆盖项命令指定钢框架覆盖项。注意：在使用该命令前必须先选好框架单元。

5.如有必要，可使用设计菜单 > 钢框架设计 > 选择设计组命令指定设计组。

6.在钢框架设计中，如果要用到 ETBAS 所提供的设计荷载组合默认值以外的数值时，则可单击设计菜单 ＞ 钢框架设计 ＞ 选择设计组合命令。

7.使用设计菜单 ＞ 钢框架设计 ＞ 设置侧向位移目标命令指定在各种荷载工况下的侧向位移目标。

8.单击设计菜单 ＞钢框架设计 ＞ 开始结构设计/检查 命令，可开始运行钢框架设计。 9.检查钢框架设计结果。可按下述之一进行：

单击设计菜单 ＞钢框架设计 ＞ 显示设计信息命令可在模型上显示设计信息。 当设计结果已显示时，在框架单元上右击，进入交互式设计模式，以便交互地设计框架单元。注意：当

节点束缚：基本功效是限制了结构中某些节点之间的相对自由度，减少系统中需要求解的方程数量，

提高计算效率。Diaphragm(隔板束缚)用来指定给定结点实现结构平面内无限刚性的假定。隔板束缚使所有被其限制的节点作为一个刚性的平面板来一起移动。所有限制节点被平面

内刚性接件连接在一起，但不影响平面（板）外的变形。该束缚用于模拟建筑混凝土楼板或混凝土填充板，这种板有很大的平面内刚度。

生成面束缚：两块相邻的板当划分有限元时连接的边划分的数目不一致，当两块板受到不同的力的作

用时，如果没有生成面束缚，则两块板的变形不协调，如果运行了生成面束缚功能，则板的变形变得协调了。如下图，图４－２为没有运行生成面束缚的变形图，变形不协调；图４－３为运行了生成面束缚的变形图，变形协调。

壳单元的内力与应力结果输出： 壳内力：

F11、F12、F22——F11是沿1轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上的每单位

长度的轴向力；F22是沿2轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的轴向力；F12是沿2轴方向，在正1面和负1面上，作用于单元中面上和沿1轴方向，在正2面和负2面上，作用于单元中面上的每单位长度的剪力。

Fmax、Fmin—

121个SAP2000常见问题（整理自官方，新手、入门、想学的看）

01、 问：右下角下拉菜单中的“Global” 指的是什么？2006/12/7

答：它指的是当前显示的坐标系。在同一个模型中用户可以建立多个坐标系，可以是笛卡尔

坐标系或者柱坐标系。如果用户定义了多个坐标系，那么可以在SAP2000屏幕右下角的默认为“Global”的下拉菜单中进行切换。 02、 问：怎样改变颜色的显示呢？2006/12/7 答：点击选项>颜色，选择显示或者输出来改变颜色。 03、 问：能够随时改变单位制么？2006/12/7

答：可以点击右下角的下拉菜单，也可以在单独的选项对话框中，随时都能够改变单位制。 程序可以在不同单位制间转换。但请注意，程序总是按初始的单位制保存文件。 04、 问：怎样控制工具栏中显示的按钮？2006/12/7

答：点击顶部标题栏中的箭头指示或者边上左侧标题栏中的箭头指示，可以删除或者添加下 面的按钮。

05、 问：能够移动工具栏中的按钮么？2006/12/7

答：当然可以——拖住工具栏的双线指示位置，可以移动到不同的位置处，或者可以完全的 关闭它。

06、

1、 经常报错的问题

（1） 当主体结构不连着地连墙一起算的时候，抗浮算不过，如果此时两侧和底侧加的是

只受压弹簧，此时会出现“飘起来现象”，于是SAP84计算出错。但是如果两侧和底侧加的是可拉压弹簧，那么则不会报错，能算出结果来。用SAP2000三面加可拉压弹簧或者只受压弹簧也是可以算出结果来的。

（2） SAP84出现“飘起来现象”时候，如果在顶部也添加只受压弹簧还是会报错算不了。

如果在顶板左右两侧两个节点加上压杆，压杆上面有一个与地固接的构件，则还是报错。如果在顶部支座处添加竖向约束或者底部支座处添加竖向约束，那么就不会报错。

（3） SAP84建立地连墙和结构连在一起模型的时候，用压杆常常出错，而且找不出错误

的原因。因此，以后就不建立这样的模型了。

（4） SAP2000建模的时候，如果选择“平移复制”构件容易出现结果错误，不选用此方

法。

（5） 将很多模型都放在同一个sap2000窗口里面也是不好的，容易卡住。

（6） SAP2000有时候出现计算值特别大的原因是在荷载模式里面，所有荷载后面的自重

系数都选择了1 ，应该出了重力以外都选择0.

（7） SAP2000左右两侧都添加只受压弹簧时候，结果不对称。慎用。 2、 关于不同软件之间

SAP2000与MIDAS 的比较

SAP2000与MIDAS 的比较两者的优缺点我收集的资料如下： 技术角度:

1、Midas：要一层一层的给墙单元编号，不能整体或者默认为墙单元编号（在前处理模型，建筑物数据，自动生成墙号，此开关最好程序能够默认处理，以避免用户人为操作很不方便）；

Sap2000：能为墙单元编号，操作要方便的多。 2、Midas: 多塔模型分块刚，刚心程序不能自动计算; Sap2000: 可以为多塔结构指定分块刚的假定。 3、Midas: 风荷载体型系数不能分层或者分段考虑。 Sap2000: 风荷载体型系数可以分层或者分段考虑。 4、Midas，Sap2000:都不能考虑吊车荷载。

5、Midas: 单元相交时所形成的节点不能自动分割单元，比如梁单元与墙单元相交时形成的节点不能自动分割墙单元； Sap2000:可以。

6、梁的裂缝验算两者都不能实现。

7、Midas:对于定义了弹性楼板的楼层，在建立了板单元之后对于周边单元形成了节点，不能自动分割周边单元； Sap2000: 可以。

8、Midas:不能考虑框架梁抗扭计算功能； Sap2000: 可以。

9、Midas:用户不能编辑钢

SAP例题

例题演练

单位：m

钢框架

Q345

底部铰接 楼板

混凝土楼板厚度为150mm

楼层A、B楼板指定为刚性隔板

各楼板附加恒载为10KN/m2

各楼板活荷载为3KN/m2

刚构件在下列截面形式中选择：W16X16、W16X31、W18X35、W18X40、W18X55、W18X65。 求

确定前三个振型

求解过程中sap2000使用的功能

刚性隔板束缚

设计优化

自动面剖分

振型形状

新模型 （从空模型开始，而不是从模板开始）

线性复制

镜像复制

SAP例题

径向复制 求解过程

1. 点击 文件菜单>新模型 命令来显示 新模型对话框。

点击下拉列设置单位为N,m,C。

2. 点击 定义菜单>材料 命令来显示 定义材料 对话框。在此对话框： 点击快速添加材料 按钮，进入快速材料定义对话框。在此对话框：

o 在材料下拉菜单中选择钢。

o 在类型下拉菜单中选择

Q345。 o 点击确定键，关闭对话框，回到定义材料对话框。 高亮显示材料下拉菜中刚刚定义的Q345材料，点击修改/显示材料

按钮，显示材料属性数据对话框。在此对话框：

确认 重量密度 为76972.86。

确认弹性模量为2.000E+11。

确认泊松比为 0.3。

确认钢屈服应力为3.450E+08。

o 点击在材料属性数据