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SAP2000 V14 中文版增强特性列表

SAP2000 V14 中文版增强特性列表
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SAP2000 V14 中文版增强特性列表

北京金土木软件技术有限公司正式推出SAP2000 V14 中文版。此版本中的创新性增强特性归纳如下所示:

非线性与Pushover

?新增加非线性分层壳单元(Layered Shell Element),应用材料方向模型来进行剪力墙结构或

相似应用的pushover分析。程序提供一个快速开始选项来方便地模拟钢筋混凝土截面。

剪力墙特性演示

?壳层应力的绘制功能。

?截面设计器可以根据设计的钢筋用量来确定框架的塑性铰(设置截面为“To be Designed”)。?截面设计器改进了对纤维模型PMM表面的显示。

?更新了混凝土的默认材料属性,以提高收敛性能。

?对于纤维铰和多段线性连接的迭代过程,使用切线刚度以提高收敛性能。

动力分析

? 对于线性和非线性的直接积分时程分析,可以使用基于材料的阻尼。

? 对于稳态分析和功率谱密度分析,可以使用基于材料的阻尼。

? 刚度比例阻尼可以使用初始刚度代替切线刚度,以提高结果的一致性和收敛性能。

? 反应谱分析中的刚性响应计算针对NRC(美国原子能管理协会)和一般应用进行了改进。? 改进了反应谱分析和模态时程分析中的底部反力,对于弹簧和接地连接支座可以更好地捕捉质量缺失效应。

? 为统一起见,底部反力不再包含支座约束处的束缚力(constraint forces)。

桥梁建模和设计

? 完成AASHTO LRFD 2007上部结构预制混凝土组合截面设计,校核包括:应力、挠度和抗剪(使用MCFT)。

自动化的桥梁抗震设计演示

? 针对AASHTO Guide Specifications for LRFD的完全自动化的桥梁设计校核。实现了Seismic Bridge Design 2009,包括需要时的pushover分析。

? 对于上部结构预应力混凝土箱梁的抗弯设计校核,按照AASHTO LRFD 2007自动处理二阶预应

力。

? 增加了AASTHO/USGS 2007的反应谱函数。

? 可以沿桥梁上部结构长度变化主梁间距。

? 可以沿桥梁上部结构长度变化参考点的位置。

? 改进了生成桥梁模型时壳的局部坐标排列。

? 复杂情况下,桥梁模型的纵向离散更加一致。

? 模拟为单元的钢束可以直接指定弹性、徐变、收缩、钢筋松弛的应力损失。

? 施工顺序中,束缚节点的位移不再更新,除非是它们真正添加到模型中。

新的设计规范及增强

? 改进与增强中国混凝土框架设计(含抗震)。

? 改进与增强中国钢框架设计(含抗震)。

? 增加Eurocode-2 2004 混凝土框架设计,不包括抗震部分。

? 增加Eurocode-3 2005 钢框架设计,不包括抗震部分。

? 增加澳大利亚AS 3600-2001混凝土框架设计,包括抗震部分。

? 多处改进印度IS 456-2000混凝土框架设计。

? 针对Eurocode 增加自动侧向荷载:风、地震和反应谱。

? 针对澳大利亚增加自动侧向荷载:地震和反应谱。

? 针对新西兰增加自动侧向荷载:地震和反应谱。

? 针对图形显示的清晰和速度改进了图形用户界面(GUI)。

?作用在框架单元上的桥梁活荷载的多步静力分析,在增强版(Plus)和高级版(Advanced)中不再需

要桥梁许可,就可以模拟吊车荷载、行人分析等。

? 从零开始的单阶段施工工况,在增强版(Plus)和高级版(Advanced)中不再需要施工顺序许可,就

可以模拟单独的重力和侧向力加载、不同的支座条件等。

? 可以导入StruCAD*3D 的数据文件。

? 更新的API函数。

系统配置需求

? 处理器:最低:Intel Pentium 4 或AMD Athlon 64,推荐:Intel Core 2 Duo, AMD Athlon 64 X2, 或更高。(参见注释1和2)

? 操作系统:Microsoft? Windows XP 带Service Pack 2 或Microsoft? Windows Vista, 32- 和

64-bit 版本。(参见注释3和4)

? 内存:最低:XP O/S:1 GB, Vista O/S:2 GB,推荐:32-bit O/S:2 至4 GB,64-bit

O/S:4 GB 或更多。(参见注释5)

? 硬盘:6 GB 程序安装, 运行程序和存贮模型文件及分析结果需要更多的硬盘空间。

? 显卡:支持1024 ×768 分辨率,16 bits色彩,推荐:专门的ATI / NVIDIA GPU 及独立的显

卡。(参见注释6)

注释:

1) 为了利用最新CPU的优势,SAP2000 V14 不能在某些早期CPU(Intel 和AMD)运行,CPU

需要支持SSE2。

2) SAPfire? 分析引擎包含多线程求解器,能够利用多核CPU的优势。

3) 不再支持Microsoft? Windows 2000 及Microsoft? Windows NT。不具备Service Pack 2 的 Microsoft? Windows XP运行SAP2000 V14可能导致不可预知的问题。

4) 具有64 bit 操作系统,SAPfire? 分析引擎能够利用多于4 GB 的内存,求解大型问题具有更高

效率的可能。

5) 具有更多内存可以增大求解问题的规模及大幅度提高求解速度。Vista比XP自身需要更多的内

存来运行操作系统。

6) OpenGL 图形模式完全利用GPU和显卡内存提供的硬件加速。

主要新特性

? 实现了导出板模型到SAFE v12的功能,SAFE v12.2支持SAP2000导出的板模型。

? 实现了“AASHTO LRFD 2007”规范使用活荷载分布系数来进行桥梁上部结构多室预应力钢筋混凝土箱梁的详细设计检查,这是对前期版本中整体截面设计的补充。设计检查应用MCFT方法(修正压力区理论)来校核应力、抗弯承载力和抗剪承载力。

? 混凝土框架设计实现了“AASHTO LRFD 2007” 规范。

? 大幅提高了Pushover分析中AASHTO/Caltrans框架塑性铰的生成速度。

? 增强了桥梁的自动化抗震设计设计功能。

? 桥梁建模器中,混凝土U型梁框架截面也可以模拟为钢箱梁截面,它们可以由中心的单点支撑,也可以是两侧双点支撑。

? 改进了钢箱梁的建模,可以支持下翼缘。

? 对澳洲和新西兰的2002 AS/NZS 1170.2规范实现了自动化的风荷载施加。

? 根据“Eurocode 8”规范实现了挪威国家参数的自动化地震荷载施加。

? API 4F增强了自动化的风荷载,包括围护系数。

? Offshore(近海)模块增加了“NORSOK N-004”规范的钢框架设计,包括冲剪验算,非管状截面的设计遵循了Eurocode 3-2005中挪威国家附录。

? 实现了挪威国家参数,采用“Eurocode 2-2004”规范进行混凝土框架设计,采用“Eurocode

3-2005”规范进行钢框架设计。

? 在图形界面的放大区域中,增强了3D旋转命令功能。

主要新特性

? 反应谱荷载工况增加了CQC3方向组合选项。

? 实现了"ACI 318-08"规范的混凝土框架设计。

? 利用“Eurocode 2-2004”实现了Eurocode 8抗震规范对混凝土框架设计。

? 利用“Eurocode 3-2005”实现了Eurocode 8抗震规范对钢框架设计。

? 利用“Eurocode 2-2004”实现了Eurocode 2 (NA to SS EN 1992-1-1 : 2008)新加坡国家附录对混凝土框架设计。

? "ACI318-02/IBC2003"和"ACI318-05/IBC2006"规范的混凝土设计,雪荷载可以自动生成荷载组合。

? 针对"CAN/CSA-S16-01"规范的钢结构设计,如果定义了名义荷载(notional loads),可以生成包括其的设计组合。

? “Eurocode 2-2004”规范的抗剪设计增强了Section 6.2.3中的“angle”和“theta”值的优化。

? 增强了非线性分析工况,能够包括侧向荷载工况中的地震荷载或风荷载,这增加了某些设计规范的应用范围。

? 混凝土结构、钢结构、冷轧钢、铝结构的设计首选项提供了更多的控制,来生成涉及到非线性荷载工况和施工顺序工况的内部的设计荷载组合。

? 用户自定义框架塑性铰可以指定给任意框架截面或任意材料。先前的版本塑性铰只能指定给特定已知截面类型,如矩形、圆形混凝土截面,圆钢管、方钢管、宽翼缘截面,和截面设计器截面。

? 增强了图形绘制功能,增加了四边形切割面的内力绘制。先前的版本只能绘制由组定义的截面切割内力图形。

? 图形显示模态(阵型)图时,现在也可显示模态频率或周期。

? 增强了非线性直接积分时程分析,提高了分析速度和收敛性。

? 现提供三种新选项来剖分框架对象,在编辑>编辑线>分割框架命令中,有(1)从I端开始指定一个距离,(2)在当前坐标系中指定一个坐标平面的交点来分割,(3)在当前坐标系中的可见轴网平面交点来分割。

? 增强了图形用户界面,某些操作后视图不再缩小,诸如只显示选择、执行删除编辑操作、从桥梁建模器返回。

? IFC的导入导出升级到2x2, 2x3, 2x3_TC1,包括导入/导出截面属性。

? 增加了导出物理对象到IGES文件。先前版本中,所有对象导出为FEM实体(entities),现在用户可以选择其他选项,如果导出成FEM,荷载和属性一起被导出;如果导出成物理对象,只有几何的线、面实体被创建,并不导出属性和荷载。

? 新增导出到Perform3D结构的功能。框架和壳单元的绝大部分的几何信息、材料、截面属性、约束、隔板束缚、组、荷载、荷载组合能够被导出,依据SAP2000构件的属性和制定,将生成相应的Perform3D构件。在Perform3D中必须定义塑性铰的属性细节,以及其他的Perform3D 特别的属性。

? 通过API来隐藏GUI的功能现在也可以靠关闭绘图函数来实现,以加快程序执行速度。

SAP2000v课程实例练习

Sap2000作业

本学期学习了sap2000课程,目前关于sap的教材不多,除了彭老师的《结构概念分析与sap2000应用》在网上各结构论坛上广受好评之外,北京金土木最新出版的《sap2000中文版使用指南》也进一步推动了sap2000在全国的深入应用。作为一种优秀的结构分析软件,它必将更加普遍,在工程设计中发挥更大的作用。 通过一个学期的sap2000学习,我收获的不仅仅是sap2000的一些知识。刚入学时,面对如此多的结构软件如ansys, sap2000,abaqus,adina,midas,我很迷惘。通过请教导师、师兄和同学,我渐渐有了初步认识。Sap2000内容博大精深,我期待自己能够在学习过程中每天进步一点点。 以下是用sap2000操作的几个例子。 1“框架作用”在桥梁立柱中的应用验算。 大学期间我们系里组织了去江苏江阴长江大桥参观见习。江阴长江大桥为“中国第一,世界第四”的特大跨悬索桥,全长3071m,主跨1385m, 以下为当时拍下的照片。

在参观工程师的伟大作品的同时,我发现该桥的立柱的梁截面尺寸明显要比柱的截面尺寸大,从上面照片上也可以看出来,估算其刚度也比梁的大许多。现在学习了sap2000之后,尝试对该桥立柱进行风荷载下的简单模拟。令梁柱线刚度比为λ,现对λ分别为1,2,4的三种不同框架在相同单位水平作用力下(F=1)的受力变形进行分析,建立模型如下:

输出结果如下: λ=1时,变形图与弯矩图: λ=2时,变形图与弯矩图:

λ=4时,变形图与弯矩图: 由以上sap2000输出的结果看出,λ=4时柱顶水平位移为λ=1时柱顶水平位移的一半,即在水平作用力下,梁柱线刚度比越大,其水平位移越小。这是因为λ=4时梁柱线刚度比较大,由于梁的约束,柱内弯矩要减小,而成对轴力将分担很大一部分倾覆力矩,这样框架作用程度很大,变形则减小。λ越大,横梁对框架结点转动的约束越大,在工程上一般当λ大于4时可认为是完全框架作用。江阴长江大桥的立柱很高,在索平面内两侧索的拉力基本平衡,但在出平面方向刚度很小,而垂直于悬索平面的水平风荷载很大,设置刚度很大的刚性横梁形成完全框架作用,可以大大提高悬索桥立柱出平面刚度和抵抗水平荷载的承载力。 2模板支撑和拆除施工阶段的模拟 框架结构钢筋混凝土强度为C30(E=3.0*107),梁截面0.2m*0.4m, 柱截面0.5m*0.5m。层高3m,开间6m。在计算中的荷载仅考虑结构自重的影响。每一层为一个施工阶段。

ansys模态分析及详细过程

压电变换器的自振频率分析及详细过程 1.模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等,大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS的模态分析是线形分析,任何非线性特性,例如塑性、接触单元等,即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的,主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。 (2).施加载荷和求解 包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项,并进行固有频率的求解等。 指定分析类型,Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。 指定分析选项,Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options,选择MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量MXPAND. 定义主自由度,仅缩减法使用。 施加约束,Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解,Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在POSTI中观察结果,必须先扩展模态,即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。 激活扩展处理及其选项,Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指定载荷步选项。 扩展处理,Main Menu-solution-Solve-Current LS。 注意:扩展模态可以如前述办法单独进行,也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法 (4).查看结果 模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等

SAP2000之Pushover分析

SAP2000之Pushover分析 Pushover分析:基本概念 静力非线性分析方法(Nonlinear Static Procedure),也称Pushover 分析法,是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下,直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止。控制点一般指建筑物顶层的形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。 Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method CSM),基于能量原理的一些研究成果,试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达,初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。从形式上看,这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法,它的结果具有直观、信息丰富的特点。正因为如此,随着90年代以后基于位移的抗震设计(Diaplacement-Based Seismic Design,DBSD)和基于性能(功能)的抗震设计(Performance-Based Seismic Design. PBSD)等概念的提出和广为接受,使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具,得到了重视和发展。这种方法本身主要包含两方面的内容:计算结构的能力曲线(静力弹塑性分析)、计算结构的目标位移及结果的评价。第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式;第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定地震水平下的反应,目前可分为以A TC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP (Nonlinear Static Procedure,非线性静力方法),CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正,而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整。两者在理论上是一致的。在一些文献中将第一方面的内容称为Pushover,不包括计算目标位移和结果评价的内容。本文中,将两方面的内容统称为“Pushover 分析”。基于结构行为设计使用Pushover分析包括形成结构近似需求和能力曲线并确定曲线交点。需求曲线基于反应谱曲线,能力谱基于Pushover分析。在Pushover分析中,结构在逐渐增加的荷载作用下,其抗侧能力不断变化(通常用底部剪力-顶部位移曲线来表征结构刚度与延性的变化,这条曲线我们可以看成为表征结构抗侧能力的曲线)。将需求曲线与抗侧能力曲线绘制在一张图表中,如果近似需求曲线与能力曲线的有交点,则称此交点为性能点。利用性能点能够得到结构在用需求曲线表征的地震作用下结构底部剪力和位移。通过比较结构在性能点的行为与预先定义的容许准则,判断设计目标是否满足。在结构产生侧向位移的过程中,结构构件的内力和变形可以计算出来,观察其全过程的变化,判别结构和构件的破坏状态,Pushover分析比一般线性抗震分析提供更为有用的设计信息。在大震作用下,结构处于弹塑性工作状态,目前的承载力设计方法,不能有效估计结构在大震作用下的工作性能。Pushover分析可以估计结构和构件的非线性变形,结果比承载力设计更接近实际。Pushover分析相对于非线性时程分析,可以获得较为稳定的分析结果,减少分析结果的偶然性,同时可以大大节省分析时间和工作量。

sap2000常规实例详细操作步骤

题目一:不同荷载的作用及工况的考虑。

工况5局部坐标系下单元均布荷载 工况6局部坐标系下单元均布荷载 工况7局部坐标系下集中荷载荷载 一、建立模型: 1、 选择计算量纲为KN,m,C 。 2、 点击File →New Model,出现摸板图案→点击Beam ,在数据输入编辑器中输入:跨度数=2,每 一跨长度=5→确定Restraints 没有勾选→OK 并叉掉三维显示窗口。 3、 选中右边杆件→从Edit 菜单中选Replicate 出现复制菜单窗口→单击Radial →选中Parallel to Y →在Angle 里填入90度(另一个度)→然后删掉右边单元。 4、 选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X 坐标改成-2。 二、从定义菜单Define 中完成以下工作: 1. 定义材料:Define →Material →选钢STEEL →点击Modify/Show Material 可查看有关钢的 弹性模量及泊松比,修改钢的弹性模量为7 2 2.2510/E KN M =? . 2. 定义截面。Define →Frame Sections →Add/Wide Flange 下选择 Add Rectangular →Add New Property →用默认名 在Material 域选Steel →在Dimensions 域Depth 和 Width 都改成。→点OK 。 3. 定义计算荷载的工况,Define →Load Case →程序默认工况名为:DEAD ,用其默认值→OK 。 三、从赋值菜单Assign 中完成以下工作: 1、 修改约束:选中点3 →Assign →Joint →Joint Restraints 中只对Translation1打勾→OK 。 2、 选中点1 →Assign →Joint →Joint Restraints →点击绞支座→OK 。 3、 赋截面特征。选中工具栏中的all ,杆件呈虚线状态→Assign → Frame/Cable Section 指定杆 件的材料几何特性→按OK 四、从分析菜单Analyze 中完成以下工作 1、 设置结构分析类型:由Analyze →Set Analysis Options 出现图窗口选择平面结构按→OK 。 2、 运行程序:Analyze →Run Analysis →在弹出来的对话框中点MODAL →点 Run/Do Not Run Case →Run Now 。 五、显示分析结果: 工况一:运行结果如下图:

ansys模态分析步骤

模态分析步骤 第1步:载入模型 Plot>Volumes 第2步:指定分析标题并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2 选取菜单途径 Main Menu>Preference ,单击 Structure,单击OK 第3步:定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Types对话框,单击Add出现Library of Element Types 对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK,单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。 第4步:指定材料性能 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models。出现Define Material Model Behavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数,Structural>Density指定材料的密度,完成后退出即可。 第5步:划分网格 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出

现MeshTool对话框,一般采用只能划分网格,点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小(太小的计算比较复杂,不一定能产生好的效果,一般做两三组进行比较),保留其他选项,单击Mesh出现Mesh Volumes对话框,其他保持不变单击Pick All,完成网格划分。 第6步:进入求解器并指定分析类型和选项 选取菜单途径Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,将出现New Analysis对话框,选择Modal单击 OK。 选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options,将出现Modal Analysis 对话框,选中Subspace模态提取法,在 Number of modes to extract处输入相应的值(一般为5或10,如果想要看更多的可以选择相应的数字),单击OK,出现Subspace Model Analysis对话框,选择频率的起始值,其他保持不变,单击OK。 第7步:施加边界条件. 选取Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement,出现ApplyU,ROT on KPS对话框,选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框,选择(All DOF,UX,UY,UZ)相应的约束,单击apply或OK即可。第8步:指定要扩展的模态数。选取菜单途径Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Expand Modes,出现Expand Modes对话框,在number of modes to expand 处输入第6步相应的数字,单击 OK即可。(当选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options,将出现Modal Analysis 对话框,选中Subspace模态提取法,在 Number of modes to extract处输入相应

sap2000动力分析总结

sap2000动力分析总结 1、 sap2000反应谱分析里有一个scale放大系数是怎么回事?应该怎么输入? 答: (1)scale不仅调峰值,整个加速度时程都会乘以这个系数。 marry11 (2)新的抗震规范,规定了不同地震烈度下,多遇和罕遇地震对应的地震加速度时程曲线的最大值,如8度地区对应的设计基本地震加速度为 0.16g。 marry11 (3)scale就是个放大系数,让最后得到的数值为程序需要,比如在反应谱分析中,如果输入的地震系数,那么scale就是g(要注意单位,如果采用m,就输入9.8,如果是mm,就输入9800),如果反应谱直接输入了谱加速度,那么scale就是1。在时程分析中也同理。 Xfjiang 说明:在“定义”-“反应谱函数”中选择chinese2002添加反应谱函数时,在此界面中的“加速度”栏中的各个数值代表不同时间的地震影响系数,而地震反应谱。 (4)楼上说得对,但是输入1时也要注意单位,因为sap本身要求这个地方输的不是简单的放大系数,而是与单位有关的一个加速度,因此要注意单 位。 Ngmxf (5)我个人觉得是这样,这个系数有2个作用:一个是进行地震方向组合;还可以用来修正反应谱曲线中的数值,因为大多数人都是按照规范中的地震影响系数曲线公式去得到反应谱曲线的,这个曲线纵坐标是地震影响系数。所以可以在反应谱分析选项中用这个scale factor去调整,即把scale factor设为重力加速度,单位一定要搞清楚。 sap的原意应该是进行地震方向组合用的。如果当时在输反应谱曲线时就把纵坐标变为影响系数乘以重力加速度的话那第二个作用就不存在了。 Z625 (6)g就是那个scale,还是同意这个,Scale还是取决于单位,比如国内通常取用9.8,因为大家用的都是 m 、N、s。当用英制的时候就要注意单位的变换了,用Kip, ft, 时 scale 是32.2。用lb, in时,scale 取386。其实就是为了使用不同单位时的统一。 Zucchini963 (7)我根据例题换算过,在N.m的状况下取该9.8。 scueng 2、在sap里面如何对桁架结构进行稳定性分析,具体如何操作啊? 答:

模态分析与谐响应分析区别联系

模态分析是分析结构的动力特性,与结构受什么样的荷载没有关系,只要给定了质量、弹性模量、泊松比等材料参数,并施加了边界约束就可以得到此状态下的各阶自振频率和振型(也称为模态)。 谐响应分析是分析结构在不同频率的简谐荷载作用下的动力响应,是与结构所受荷载相关的,只是结构所受荷载的都是简谐荷载,而且荷载频率的变化范围在谐响应分析时要给出来。 比如,在ANSYS谐响应分析中要给出这样的语句 FK,3,FX,7071,7071 !指定点荷载的实部和虚部(或者幅值和相位角) HARFRQ,0,2.5, !指定荷载频率的变化范围,也就是说只分析结构所受频率从0到2.5HZ之间的荷载NSUBST,100, !指定频率从0到2.5之间分100步进行计算 这样,结构所受的这个点荷载的表达式实际上是 F=(7071+i*7071)*exp(i*omiga*t) !式中omiga从0到2.5*2*3.1415926变化 分析得到结果是各点物理量随频率变化的,但物理量的值一般为复数,包括实部的虚部,这可以从后处理LIST结点值看出来。 个人认为进行谐响应分析并不一定要先进行模态分析(也叫振型分析、振型分解等),而直接进行谐响应分析后查看结构的物理量随频率变化曲线时也会看到在结构的自振频率处响应会放大(共振)。如果已经进行过模态分析的话,会发现谐响应分析时的共振频率和模态分析提到的自振频率是一致的。但有些时候模态分析中得到的有些频率在谐响应分析的频响曲线里可能很不明显。因此,只能说在谐响应分析前进行一下模态分析可以对结构的自振特性有个了解,以便验证谐响应分析结果是否合理。 另外,谐响应分析应该是频域分析方法的一个部分。对于相地震那样的时间过程线,直接进行时域分析(ANSYS里用暂态分析)可得到结构随时间的响应。而如果进行频域分析,就应该通过傅立叶变换把时域地震曲线变为由多个简谐荷载的叠加,然后再以此简谐荷载做为谐响应分析时的荷载进行谐响应分析,最后再对谐响应分析得到的结果进行傅立叶逆变换得到时域的结果。不知道这种理解是否正确,我也没有用ANSYS这样做过。如果正确的话,时域分析和频域分析的结果应该是一致的。 模态分析的应用及它的试验模态分析 模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的,则称为计算模记分析;如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数,称为试验模态分析。通常,模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性,就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。 模态分析最终目标在是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。 模态分析技术的应用可归结为一下几个方面: 1) 评价现有结构系统的动态特性; 2) 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计; 3) 诊断及预报结构系统的故障; 4) 控制结构的辐射噪声; 5) 识别结构系统的载荷。 机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。首先,将结构物在静止状态下进行人为激振,通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换(FFT)分析,得到任意两点之间的机械导纳函数(传递函数)。用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合,识别出结构物的模态参数,从而建立起结构物的模态模型。根据模态叠加原理,在已知各种载荷时间历程的情况下,就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应

sap2000建模分析

SAP2000建模与分析(一) 中南大学铁道学院cscsu2010 2012-7-3 qq:1799200026 SAP2000包含pkpm,pkpm是SAP2000的一个“子集”,SAP2000比pkpm更智能,能自定义,pkpm更像一个“傻瓜相机”。 Pkpm建模分析过程: 轴线输入---楼层定义(墙、柱、梁、板)---荷载输入(板荷载、线荷载、节点荷载)----设计信息、楼层组装-----satwe参数设置-----特殊构件补充定义----内力计算-----结果查看-----施工图 SAP2000: 一:轴线输入:方法如下:a:文件---新模型;b:单击右键---编辑轴网数据;c:定义---坐标系统/轴网。 注: 1.在sap2000中,第一次建立的坐标系称为整体坐标系(方法a),随后建立的坐标系称为附加坐标系,可以通过局部坐标系圆点确定与整体坐标系的关系(方法b、c): 2.有时候,可利用参考线,在平面任意位置进行定位,来辅助绘制特殊位置的杆件,参考线在立面中表示一条直线,在平面中表示一个点,要输入与已知点的相对坐标。具体操作:单击右键---选择“参考线”。 3.pkpm是先建立一个标准层,再用新建标准层的方式完成真个结构的建模,而SAP2000是一次性建好三维图(整体坐标+局部坐标)。

4. CSYS1为一般轴网,Global为整体坐标系。 Global的方向:假定Z为竖直方向,+Z向上;自重荷载总是向下,即-Z方向。X-Y平面是水平面,水平主方向为+X。水平面内的角度从X轴正半轴度量。从+Z向下看X-Y平面,逆时针角度为正。 CSYS1方向:由1(red)、2(white)、3(cyan青蓝色)三个轴组成的正交坐标系统。 局部坐标系的作用:1、建立单元刚度方程;2、定义单元的材料特性和截面几何特性; 3、输入单元荷载; 4、程序输出结构弯矩、剪力和轴力等内力;5:释放杆端内力;6:施加支座约束。 在结果输出中:M22指绕2-2轴的弯矩, M33指绕3-3轴的弯矩. 扭矩为绕1-1轴的弯矩。 1,2,3方向与与整体的X,Y,Z方向的关系:(A)框架单元:1轴沿杆方向,2、3轴在垂直于杆轴平面内,2轴一般为+Z方向,除非杆件竖直(2轴沿+X方向)。 (B)壳单元:3轴为壳单元平面的法向,2轴一般为+Z方向,1轴水平,除非单元水平(2轴沿+Y方向)。 (C)节点与自由度:局部坐标轴用于定义节点自由度、约束、特性、节点荷载和表达输出,1、2、3轴默认与X、Y、Z轴相同。 (D)刚片约束:3轴为平面法向轴,1、2轴程序自动任意在平面内选择,因为平面轴的实际方向并不重要,只有法向方向影响约束方程。 二:楼层定义: 2.1:材料及材料属性定义: 定义---添加新材料: 注:1.材料:steel 钢铁alum 明矾other 其他rebar 钢筋conc 混凝土; 2. 各向同性材料包括:密度、重度、弹性模量、泊松比、膨胀系数;剪切模量由弹性

SAP2000地铁标准框架计算实例

SAP2000(2维)学习体会 一、研究图纸,选取适当的断面进行2维计算。构件的长度一般为每个构件中线到中线的距离。 二、绘制计算简图————————————————CAD建立几何模型 在CAD中绘制平面框架计算简图,计算跨度、高度取构件中心间距,需要注意的有以下几项: 1、将每跨度、高度范围内的构件绘制为一个线单元,在导入程序后会自动生成节点; 2、不要在“0”图层绘制,需新建一图层进行绘制,图层名可自定义。 计算简图绘制完毕后另存为.dxf文件。 3.画图应以米为单位。 4.曲线,应分段为直线,再导入。 三、导入.dxf文件 1、打开SAP2000程序,在导入.dxf文件之前,先将右下角的单位一栏里的默认单位制改为“KN,m,C”,否则导入文件后会造成节点处出错; 2、选择“文件-导入-AutoCAD.dxf文件”菜单导入.dxf文件,在随之打开的菜单中选择坐标系向上方向为“Y”方向,由于上步已将单位制改为“KN,m,C”,此步中不需再做修改,直接确定;下一选框中frame应选中图层名称。 3、导入完成后点击“XZ”视角,即可看见计算简图。 4、也可以在SAP里面直接画图,点击“绘制特殊节点”先画出需要的节点, 然后点击“绘制框架/索单元”,选择不同的截面连接框架。 四、定义材料 点击“定义-材料”,在对话框中选择“CONC”(混凝土),点击“添加新材料”,在“材料属性数据”对话框中,填写各项参数如下: 材料名称:C35 材料类型:各向同性 密度:2.5 T/m3重度:25 KN/m3 弹性模量:31500000 KN/㎡泊松比:0.2 热膨胀系数:1.000E-05 剪切模量:13125000

ANSYS模态分析步骤

ANSYS模态分析步骤 第1步:载入模型Plot>V olumes,输入/units,SI(即统一单位M/Kg/S)。若为组件,则进行布尔运算:Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue(或Add)>V olumes 第2步:指定分析标题/工作名/工作路径,并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title/ Change Jobname/ Change Directory 2 设置分析范畴Main Menu>Preference,单击Structure,OK 第3步:定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,→Element Types对话框,单击Add→Library of Element Types对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK,单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。 第4步:指定材料性能 Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models→Define Material Model Behavior,右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定弹性模量EX、泊松系数PRXY;Structural>Density指定密度。第5步:划分网格 Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出现MeshTool对话框,一般采用只能划分网格,点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小,保留其他选项,单击Mesh出现Mesh V olumes对话框,其他保持不变单击Pick All,完成网格划分。当内存不足时,取消SmartSize 第6步:进入求解器并指定分析类型和选项 Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,出现New Analysis对话框,选择Modal,OK。Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options,将出现Modal Analysis对话框,选中Subspace 模态提取法,在No. of modes to extract处输入相应的值(一般为5或10),单击OK,出现Subspace Model Analysis对话框,输入Start Freq值,即频率的起始值,其他保持不变(也可输入End Frequency,即输入频率范围;此时扩展模态仅在此范围内取值),单击OK。 第7步:施加边界条件 Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement,出现ApplyU,ROT on KPS对话框,选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框,选择(All DOF,UX,UY,UZ)相应的约束,单击apply(多次选择)或OK即可。 第8步:指定要扩展的模态数 Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Single Expand>Expand Modes,出现Expand Modes对话框,在No. of modes to expand 处输入第6步相应的数字,单击OK即可。 注意:在第6步NMODE No. of modes to expand输入扩展模态数后,第8步可省略。 第9步:进行求解计算 Main Menu>Solution>Solve>Current LS。浏览在/STAT命令对话框中出现的信息,然后使用File>Close 关闭该对话框,单击OK。在出现警告(不一定有)“A check of your model data produced 1 Warning。Should the SOLV command be executed?”时单击Yes,求解过程结束后单击close。 第10步:列出固有频率 Main Menu>General Postproc>Results Summary。 第11步:动画显示模态形状 查看某阶模态的变形,先读入求解结果。执行Main Menu>General Postproc>Read results>first Set,然后执行1.Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape,在弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行 2.PlotCtrls>Animate>mode shape,出现对话框,左边滚动栏不变,在右边滚动栏选择“Def+undefe edge”,单击OK,可查看动画效果。如果需要看其他阶模态,执行Main Menu>General Postproc>Read results>Next Set,重复执行上述步骤即可。 第12步:结束分析SA VE_DB; Main Menu>Finish 1

sap2000中文说明

SAP2000入门 ●图形介面 SAP2000图形介面(GUI)用于建立模型,分析,设计及显示结构状况。 ●结构模型 以如下的内容描述结构物 ·材料性质 ·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元 ·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元 ·表示单元接合处的JOINTS ·支承JOINTS的约束(RESTRINTS)及弹簧(SPRINGS) ·荷载含自重、温度、地震及其他 ·经SAP2000分析后,亦可显示荷载导致的位移、应力及反力 图形介面提供多种有效工具去建立结构模型,甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。 ●坐标系统 所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。此为三次元,右手定则的直角坐标系。三轴为X、Y、Z。 结构模型的各成份(JOINT,FRAME单元,SHELL单元等)皆依各自的局部坐标系去定义性质,荷载及反应值。局部坐标的三轴为1,2及3。 于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。 ●主视窗 含完整的图形介面。利用Windows的操作此视窗可移动,改变尺寸,最大最小化或关闭。主标题位于主视窗的顶部,显示程序名及模型名。 ●功能列 位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。 ●主工具列 提供快速操作功能,特别是有关显示的操作,大部分功能皆可由功能列上执

行。 ●浮动工具列 提供变更模型的快速指令,所有功能皆包含于功能列上。 浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。 ●显示视窗 显示视窗显示模型的几何形状,亦可包括单元性质,荷载,分析结果。并可同时显示四个视窗。 各视窗有独自的视点,显示类型,显示选项。例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗,动能变形于第3视窗,设计应力比于第4视窗。也可以为四种不同类型的未变形模型或其他,一个平面,两向立面及一个透视。 每次仅有一显示视窗“可动作(Active)”,浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效,可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。 ●状态列 显示目前的状态讯息,可显示或改变使用单位的选择清单方块及现在游标位置,当显示变形或振态时的动能控制钮。 ●浏览选项 可于各显示视窗设定浏览选项,此将影响结构物以何种形式显示于视窗上。 此选项可由主工具列的VIEW指令执行。不同浏览选项可作用于不同显示视窗。 ●2D及3D影像 2D影像显示平行于坐标平面:X-Y,X-Z及Y-Z的单一平面。仅位于该平面的杆件才看得见,可随时变更该平面的面外(out-of-plane)坐标。 3D影像从使用者选定的有利位置显示全模型。可视的特件不限于单一平面。 视点方向由位于水平的角度及和水平面所成角度来定义。 ●透视 3D影像可显示从透视至正投影的间。通常三向度面外模型者以透视影像显示较易辩识。若于2D影像选择透视显示,影像将变成3D,直至关闭透视时才回复。 亦可设定视角,其将定义有多接近结构物,角度愈大愈接近,但显示的结构物也更扭曲。 ●移图,放大缩小,及最大最小范围 可放大(zoom-in)影像检视更细节的处,或缩小(zoom-out)影像显示更多的结构物。 放大缩小可依内定的增量,也可利用鼠标的拖曳选定结构物的局部加以放大。移图允许于显示视窗内,以按着鼠标左键移动作结构物的动态性移动。 可设定X,Y,Z的最大最小坐标。指定显示于视窗的结构物范围,移图,放大缩小仅对此范围的结构物有效。 ●单元显示选项 可设定不同的选项,此将影声出现于显示视窗的结点与单元。此选项仅对未变形的模型有效。针对不同的构才类型有不同的选项。 选项包括是否要显现特定的单元类型及要显现单元的何种特性,如单元编号,性质编号,断面尺寸及局部坐标轴。 重要的选项的一为退缩单元影像(Shrunken-element view),此选项令单元从结点上退缩,可清楚了解单元的连接模型。

ansys模态分析步骤

模态分析步骤 第1步: 载入模型Plot>Volumes 第2步: 指定分析标题并设置分析范畴 1设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2选取菜单途径MainMenu>Preference ,单击Structure,单击OK第3步: 定义单元类型 MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete,出现Element Types 对话框,单击Add出现Library of Element Types对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK,单击Element Types对话框中的Close 按钮就完成这项设置了。 第4步: 指定材料性能 选取菜单途径MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels。出现DefineMaterialModelBehavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数,Structural>Density指定材料的密度,完成后退出即可。 第5步: 划分网格

选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出现MeshTool 对话框,一般采用只能划分网格,点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小(太小的计算比较复杂,不一定能产生好的效果,一般做两三组进行比较),保留其他选项,单击Mesh出现Mesh Volumes对话框,其他保持不变单击Pick All,完成网格划分。 第6步: 进入求解器并指定分析类型和选项 选取菜单途径Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,将出现New Analysis对话框,选择Modal单击OK。 选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options,将出现Modal Analysis对话框,选中Subspace模态提取法,在Number ofmodes to extract处输入相应的值(一般为5或10,如果想要看更多的可以选择相应的数字),单击OK,出现Subspace Model Analysis对话框,选择频率的起始值,其他保持不变,单击OK。 第7步: 施加边界条件.选取 MainMenu>Solution>Defineloads>Apply>Structural>Displacement,出现 ApplyU,ROTonKPS对话框,选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框,选择(AllDOF,UX,UY,UZ)相应的约束,单击apply或OK即可。 第8步: 指定要扩展的模态数。选取菜单途径 MainMenu>Solution>LoadStepOpts>ExpansionPass>ExpandModes,出现Expand Modes对话框,在number of modes to expand处输入第6步相应的数字,单击OK 即可。(当选取MainMenu>Solution>AnalysisType>AnalysisOptions,将出现ModalAnalysis对话框,选中Subspace模态提取法,在Number of modes to extract处输入相应的值(一般为5或10,如果想要看更多的可以选择相应的数字),同时选择number of modes to expand输入相应值时,这步可以省略)

sap2000算例及其学习心得

SAP2000算例及学习心得 摘要:SAP2000程序是由加州大学伯克利分校Edwards Wilson教 授创始的Structure Analysis Program系列程序发展而来的,是独立的基于有限元的结构分析和设计程序。SAP至今已经有许多版本面世,SAP2000是这些新一代程序中最新也是最成熟的产品。SAP2000 可以用于框架单元和壳单元的结构分析,因此我学习了sap2000并且提供一份框架设计算例。 关键词:SAP2000;算例;学习心得 一、问题描述 根据规范确定由DL、LL和EQ荷载引起的抗弯钢框架应力比。钢材料E=29000, 泊松比=0.3;底部铰接,所有梁-柱连接为刚性。其中梁:Hw400X400X11X18, Fy=34.5柱:Hw300X300X10X15, Fy=34.5。所有梁的跨间荷载为:恒载为1.0 (不包括钢构件的自重),活载为0.5;侧向荷载(地震)如图所示。框架无支撑长度,假设每层柱子在楼板位置有侧向支撑,假设梁在中心10英尺处设支撑。 二、模型建立 1.点击文件菜单--新模型命令,进入新模型对话框。 2.点击下拉框设置单位为Kip,ft,F。 3.点击“二维框架”按钮,显示”二维框架对话框。

在此对话框中:在“二维框架类型”下拉菜单中选择”Portal(门式框架);在“层数”编辑框内输入3;在“跨数”编辑框内输入3;接受“层高”编辑框内的默认值12;在”跨度”编辑框内输入20。点击在梁和柱下拉列表旁边的“+”(加号),进入“框架属性”对话框。 点击”导入新属性”按钮,进入”导入框架截面属性”对话框。在”框架截面属性”下拉列表中选择”Steel(钢材),点击”工字钢”按钮,进入”截面属性数据”对话框。” 选择”Chinese.pro文件,点击打开按钮,将显示可用的截面数据库对话框。 点击材料下拉列表旁边的”+”(加号),进入”定义材料”对话框。 点击”快速添加新材料”按钮进入”快速定义新材料”对话框。在材料类型下拉列表中选择Steel”(钢材)。在指定材料下拉列表中选 择”Chinese”Q345”。点击”确定”按钮,返回定义材料对话框。

SAP2000总结

SAP2000总结 (2012-07-28 17:34:56) 转载▼ 标签: 杂谈 在家一边做论文,一边把SAP2000建模和分析过程整理了下 1.轴网: a:文件---新模型---轴网。笛卡尔坐标可以定义立方体矩形,柱面坐标可以定义立方体弧形。添加局部坐标系:单击鼠标右键---编辑轴网数据---添加新系统(原点位置:0、0、0;在快速绘制,第一个网格位置中可以输入局部坐标相对于总坐标的位置;不可以在一个视窗中同时显示整体坐标、局部坐标,可以通过屏幕右下方的选择区切换。 b:文件---导入:CAD文件、EXCEL等。 注:cad中定义不能使用0图层定义新的图层;在导入时,cad的铅垂方向和世界坐标wcs 中X、Y、Z、轴的哪一个轴对应,相应的选择对应的轴(全局上方向),也可以在cad中进行旋转操作,也可以通过施加重力方向的荷载校核;结构导入模型时偏离整体坐标原点太远,可以在cad中将模型移到通用坐标系WCS原点,或在sap2000中进行模型整体移动;cad中采用的是浮动坐标,导入sap2000后会出现极少的位差,可在“交互数据编辑功能”里修改;cad中的曲线杆件不能导入sap2000中,可以利用cad的二次开发技术将圆弧、椭圆等线段修改成直线线段;由cad导入的线段必须为直线,不能为多段线。 c:程序自带的已定义属性的三维“框架”。 1.1:修改轴网: 转化为一般轴线:即可完成对整体坐标与局部坐标中轴线的编辑、修改。 编辑数据---修改显示系统----粘合到轴网线:某楼层层高不一样时,可在-修改显示系统修改z轴坐标,构件会随着轴网一起移动。. 2.定义材料: 定义---材料(有快速添加材料和添加新材料)。快速添加材料是程序已经定义好了的,可以定义钢和混凝土,当“快速添加材料”中没有要定义的材料时,则需要自己手动在“添加新材料”中定义。 3.定义截面: 框架单元:用来模拟梁、柱、斜撑、桁架、网架等。 面截面:Shell(壳)、plane(平面)、Asolid(轴对称实体) Shell: 膜(仅具有平面内刚度,一般用于定义楼板单元,起传递荷载的作用); 壳(具有平面内以及平面外刚度,一般用于定义墙单元,当h/L<1/10时为薄壳,忽略剪切变形) 板(仅具有平面外刚度,仅存在平面外变形,一般用来模拟薄梁或地基梁) 4:绘制模型: 一般是定义好某种截面后再绘制该截面。 绘图---绘制框架/索/刚束、快速绘制框架/索/刚束、快速绘制支撑、快速绘制次梁、绘制矩形面单元、快速绘制面单元… 或者点击sap2000左边的快捷键

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