SAP2000的特殊功能—截面切割与节点区

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SAP2000的特殊功能——截面切割与节点区

李立 张洪伟

(北京金土木软件技术有限公司 100044)

1 截面切割

“截面切割”是SAP2000中用于求解合力的有效工具。通常，截面切割有三种使用方式：1）直接绘制；2）定义组输出；3）定义四边形切割面。下面以一个算例来说明三种方式的具体应用。

如图1，工字形截面的简支梁，线单元模型计算分析后得到自重作用下的跨中弯矩为9.42kN.m 。以面单元建立一个完全相同的模型，试通过截面切割的方法求解跨中弯矩。

图1 线单元模型跨中弯矩

方法1 ：直接绘制

显示应力云图，将3D 视图（图2上）调整为立面效果，此时仍具备3D 的投影关系（图2下），在此视图中，沿梁的跨中位置绘制截面切割线，在弹出的对话框中即可得到合力结果。如图3，通过方法1计算得到的跨中弯矩为9.69 kN.m 。

图2 面单元模型应力图

在显示合力结果的对话框（图3）中，需注意以下几点： 1）截面切割线的起始点、结束点用于确定求和范围。其坐标值一般需要重新输入，以确保准确的切割位置。这里需要输入点的X 、Y 坐标，对应屏幕上水平和竖直两个方向，注意不要和模型整体坐标系的X 、Y 方向混淆。

2）合力点位置在默认情况下取起始、结束两点坐标的平均值，根据实际情况可人为修改。“角度”值为截面切割合力的1轴与整体坐标系X 轴的夹角，正值代表从上向下看逆时针方向的夹角。因而“角度”就确立了合力1、2轴的方向。

图3 绘制截面切割结果显示框

3）当“角度”值为零时，合力1、2、Z 轴代表整体坐标系的X 、Y 、Z 。左、右侧分别代表截面切割线的两侧，左右的区分与切割线的方向和“角度”相关。一般地，可以通过合力值的正负号来判断左、右两侧会更加方便。

本例中，首先进行了视图调整，这是由于“直接绘制”法更适用于平面/立面显示的视图，或具有平面效果的3D 视图，这样才能准确地描述切割的范围和对象。在一个任意方向显示的3D 视图中绘制截面切割，通常是没有明确意义的。此外，截面切割线不宜通过单元节点，这样会给合力统计带来问题。所以在绘制截面切割时要避开节点位置。

方法2： 定义组输出。

选择位于跨中的面对象以及相应临近跨中一侧的节点（图4），将其定义为一组。再使用定义截面切割命令，选择截面切割的定义来自于组（图5）。通过“显示表格”命令中“结构输出”一项中“Section Cut Forces ”表格即可查看合力。如图6，通过方法2得到的跨中弯矩值为9.70 kN.m 。

图4 选择面对象及节点定义到组

图5 定义截面切割来自于组

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图6 组的合力结果输出

该方法的关键是组的合理定义。组中不仅包括求和的对象，还应有对象在求和位置上的节点。例如本例中，选择跨中附近的面对象及其靠近跨中一侧的节点（图4），SAP2000将在所选节点的位置进行求和。

方法3：定义四边形切割面。

在图5中可以看到，定义截面切割的另一种方式——来自四边形切割面。本例中，定义一个空间中位于跨中附近、平行于Y 、Z 轴的切割面（如图7中四边形节点坐标值所示）。同样通过“显示表格”命令可查看切割面切到的所有单元的合力。如图8，通过方法3得到的跨中弯矩值为9.70 kNm 。

图7 定义切割面

图8 切割面的合力输出

注意，在定义切割面时，X 坐标输入值为2.99m ，而不是跨中的X 坐标3m 。这是由于X ＝3m 处存在单元节点，而切割面的空间位置不宜通过单元节点，故取相邻位置。

方法2，3都是通过命令“定义>截面切割”来实现合力计算，合力点的位置和合力方向在对话框中确定。默认情况下，合力点的位置是所有对象点坐标的平均值，合力方向（分析内力）1、2、3轴与整体坐标的X 、Y 、Z 相对应。

综上，绘制截面切割（方法1）简单易行，但要注意选择合适的显示视图；定义截面切割（方法2、3）使得求和对象明确，使用更灵活。当统计某个构件局部的内力或若干构件共同承担的合力时，截面切割都是一个便捷的工具。 We learn we go

2 节点区

节点区在SAP2000中主要是用来模拟钢结构节点的非刚性连接属性。在结构分析中，对于整体浇筑的混凝土结构，假定节点区为刚性是符合实际的，但是对于钢结构，其节点连接刚性普遍不如混凝土的刚性大，并且采用不同的连接形式的节点，刚性差异也比较大，故钢结构的节点假定为刚体是不符合实际的，为了真实地模拟出钢结构节点连接的这种非刚性连接属性，需要对该节点进行节点区的指定。通过节点区的指定可以定义相交杆件在节点位置刚性的主次关系

和刚度大小，输出的结果也是按照两个节点分别输出，虽然这两个节点在几何位置上是一个点，但作为主、次杆件的两个端点将分别得到内力和位移。

图9 定义节点区对话框

(1)连接性的定义

节点区的连接性定义节点区连接构件的属性，连接性区域中有两个选项：梁到其它对象、支撑到其它对象，即梁和其它对象、支撑和其它对象的连接节点区。对于节点连接，SAP2000将产生两个分离的节点来模拟节点区，所有梁构件与这两个节点中的一个相连，而所有的柱构件与另一个节点相连。这两个节点通过与具有节点区指定属性的一个零长度弹簧相连，该弹簧的属性可通过连接属性来定义。

图10 连接性示意图

(2)连接属性的定义

a. 来自柱的弹性属性。选择该项，相当于是把柱子的主轴和次轴弯曲刚度赋值给节点区的零长度弹簧。

b. 来自柱和叠合板的弹性属性。选择该项时，需要指定一个叠合板的厚度，相当于是把柱的腹板厚度改为最初的腹板厚度加上一个叠合板的厚度，并计算这个修改后的截面属性。程序会根据这个修改后的主轴和次轴的弯曲刚度赋值给节点区的零长度弹簧。

c. 来自指定的弹簧属性。选择该项时，需要给节点区的零长度弹簧赋予主轴和次轴的弯曲刚度，单位为：kN.m/rad 或者N.m/rad 等，依据主单位而定。该值的计算可依据弯矩与曲率之间的关系：

（下转11页）

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EI M =

?，并由此得到弯曲刚度为：?

M =

EI 。

d. 来自指定的连接属性。该选项主要是为节点区指定一个连接单元属性，代替程序默认的零长度弹簧。首先要定义一个连接单元才能激活该选项。

注意对于前三项定义的节点区连接属性是针对梁、柱节点而言的，第四项不仅可以定义梁、柱节点的连接属性，还可以定义支撑到其它对象的节点区的连接属性。

(3)节点区的输出约定

SAP2000可以输出节点区的位移、变形和内力分析结果，SAP2000中对输出结果有确定的输出约定。

a.位移输出约定。给节点指定节点区后，程序在节点区会产生两个节点（如前述的1、2节点），这两个节点之间可以产生差异平移。因而SAP2000中可以输出模型中节点区两个节点全部6个自由度方向的位移。

图11 节点位移输出

b.内部变形输出约定。给节点指定节点区后，节点区内部分离出来的两个节点之间会产生差动平移和旋转，使节点区产生内部变形。SAP2000可以输出节点区的内部变形。

图12 节点区变形输出

c.节点区内力约定。节点区内力输出的意义在于：显示有多少不平衡的荷载通过节点区传递。如：连接梁柱节点的节点区内力可说明有多少不平衡弯矩从横梁传递到柱。节点区单元是零长度单元，其内力计算同连接单元的内力计算。

图13 节点区内力输出

利用SAP2000节点区这一特殊功能，可以较为真实地模拟出钢结构节点的非刚性连接属性，这对于钢结构的节点设计具有一定的参考和指导意义。

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：

sap2000学习笔记

1.在SAP2000中显示梁柱以及板的截面形状方法是：对于9.0以前的版本在菜单栏>显示>拉伸显示，在SAP2000中则不能再菜单中进行截面显示操作，其方法是：直接在浮 动工具条里点击，在弹出的窗口中选中，效果图见下图所示 2.在SAP中指定单元划分的方法是：菜单栏>指定>面>自动面网格划分>选择相应的 单元类型并指定单元尺寸。 3.北京水金土木的SAP指南一书中，第50页中的步骤九：定义静荷载工况内容中， 应为定义>荷载模式。只有地震荷载下，自动侧向荷载选项才是打开的 4.建立柱状模型时需要选择柱状坐标系，方法是在编辑轴网对话框中选择 在弹出的对话框中选择柱面坐标 5.定义变截面柱的方法是：先定义两个截面，然后在框架属性中选择other>变截面 （见下图）。变截面构件的定义需要事先划分成若干段，每个段再根据是否为恒截面进行相关定义。注意到EI33与EI22变量定义可有三个选择：即linear，parabolic 与cubic，即定义局部抗弯刚度的变化方式。效果图见下图所示。 6.定义组合及不规则截面，方法是：。另外还可以通过>显示弯 矩-曲率关系查看已经定义的钢筋混凝土截面的M-Φ关系（是否可以在设计中直接应用呢？）见PDF第89页：。 工具条中的，其功能分别为：显示相关曲线，弯矩-曲率关系，弹性应力。 在SAP中，截面总是预定义的，需要对截面尺寸进行修改。方法是：在左侧绘制工具条中选择相关操作后，在绘图区左击鼠标，然后点击鼠标右键，

， 进行尺寸修正。截面定义后，单击绘图区右下角的完成按钮，即返回截面名称定义的主窗口，确定即可。 7.定义截面属性为面截面时，壳单元非常有用，在平面和三维结构中模拟壳、膜和 板的性能，是模型中最常用的一种，例如结构中的楼板、墙、坡面等均以壳定义，壳单元是一个组合了膜和板弯曲行为的3节点或4节点单元（4节点单元不必是平面）。 板弯曲行为包括双向、面外、板旋转刚度部分和一个垂直于单元平面的平动刚度。薄板采用Kirchhoff公式，中厚板采用Mindilin/Reissner公式。厚板公式考虑了剪切变形的影响，计算更准确些。（板的设计见PDF98） 8.绘制点 9.墙体开洞 10．绘制螺旋楼梯 11拉伸面成实体 12．重定形 对于实体、面可以通过绘图命令中的重定形进行拉伸端点修正。 13.SAP中需要施加的荷载 14.施加集中荷载的方法 15.风荷载 16.隔板束缚 17.节点 18.单元局部坐标轴 19.拉压比限值 20.定义局部坐标系 方法是：定义完全局坐标系以及轴网以后，单击菜单栏>定义>坐标系统/轴网。该方法的好处是可以随时按自己关注的方向观察结构体，并且在局部特殊处理时方便。切换视图的方法是在图框右下角第一栏。 21.SAP中对于Dead默认为考虑自重系数，意味着当指定Dead恒载以后系统在计算时将自动加上构件的自重。对于一般活载应当指定自重系数为0。 另外SAP中的结果不会自动叠加。变形图或内力图显示时默认为某一荷载模式，即Dead。对于其他荷载，需要考虑综合效果时需要指定组合工况。

SAP界面操作简介

? SAP AG 1999 Screen Elements I42 (1) (400) iwdf4042 INS Input field 1st selection 2nd selection 3rd selection 4th selection 5th selection Change Display 2nd selection 1st selection 3rd selection Green light; positive Yellow light; neutral Overview Execute Message Pushbutton Checkboxes Command field Standard toolbar Radio button Menu bar Application toolbar Input field Tab Menu Edit Favorites Extras System Help System function name : Activity This screen is made up of various screen elements. It does not exist in the system. Options ? Command field: You can use the command field to go to applications directly by entering the transaction code. You can find the transaction code either in the SAP Easy Access menu tree (see next slide) or in the relevant application under System → Status . ? Menu bar: The menus shown here depend on which application you are working in. These menus contain cascading menu options. ? Standard toolbar: The icons in the system function bar are available on all R/3 screens. Any icons that you cannot use on a particular screen are dimmed. If you leave the cursor on an icon for a moment, a small flag will appear with the name (or function) of that icon. You will also see the corresponding function key. The application toolbar shows you which functions are available in the current application. ? Title bar: The title bar displays your current position and activity in the system. ? Check boxes: Checkboxes allow you to select several options simultaneously within a group. ? Radio buttons: Radio buttons allow you to select one option only. ? Status bar: The status bar displays information on the current system status, for example, warning and error messages. ? A tab provides a clearer overview of several information screens. ? Options: You can set your font size, list colors, and so on here.

sap2000算索结构

转载2016-01-23 17:25:58 一、切换中文界面及设置单位 打开SAP，在“帮助”里选择“change language to Chinese”,进行了中文切换；然后新建模型，在“单位”里选择“N，mm, C”,选择空模板； 二、分组： 按图层导入模型，可形成不同的组，修改组名：定义→组→修改/显示→组→改组名分别为hengsuo、shusuo、rod、lizhu、dxfin. 三、定义材料： 输入名称tensioned cable→选择设计类型steel或none；查表1-1，修改弹性模量为145000（根据厂家提供的表取值）和热膨胀系数（为），材料类型一般选各向同性。（对于索的参数，需参考厂家的信息，这里的参数对于不同的索可能会不相同），如下图：

四、定义截面 这里用框架结构来模拟拉索。 定义→框架截面→在“选择要添加的属性类型”的第二栏选择“add circle”→“添加新属性”，查表2-2，先选用直径为36的钢索，截面名称栏输入“S36”，在材料一栏选 截面“tensioned cable”，输入直径36，如下图：

打开“截面属性”一栏，可看到相应的截面参数，再打开“属性修正”一栏，在横截的轴向面积输入修正系数，因为是用框架结构模拟钢索结构，所以在“围绕2轴的惯性矩”、“围绕3轴的惯性矩”系数应尽可能的小，输入→点击“确认”。如下图：

选择→组→hengsuo、shusuo→tensioned cable 用同样的方法定义截面FANGTONG、T、FIX截面。附：wide flange→工字钢 channel→槽钢 double channel→双槽钢 Tee→T形钢 angle→角钢 double angle→双角钢 box/tube→方通 pipe→圆管

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。

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使用教程

文章由情难枕精心整理，希望对大家的学习和工作带来帮助 整理人： 情难枕 整理时间： 2011-4-10 SAP2000? 空间结构 线性和非线性 静力和动力 分析设计软件 系统 使用教程 Computers and Structures, Inc. Berkeley, California, USA 北京金土木软件技术有限公司 北京车公庄大街 19 号 中国建筑标准设计研究院 100044 Version 9 2004-11

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SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？ 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？ 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？ 杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时，用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型，其计算与构造的要求是不同的。 柱：设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算，其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算，按柱构件验算长细比要求，其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁：分为两种情况，一为梁按纯弯构件设计（默认情况），一为梁按压弯构件设计（通过设计首选项或覆盖项进行设置，如图7）。 梁按纯弯构件考虑：设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算，其余构造措施同相关规范对梁的要求。

Sap2000培训-1(面板计算)(优选.)

SAP2000学习提纲 一、SAP2000简介 SAP2000是基于有限元法的结构分析软件，在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。建模简单、形象，建立结构几何模型的同时也建立了结构的有限元模型。 二、有限元分析方法 通俗地说，有限元法就是一种计算机模拟技术。有限元法最初的思想是把一个大的结构划分为有限个称为单元的小区域，在每一个小区域里，假定结构的变形和应力都是简单的，小区域内的变形和应力都容易通过计算机求解出来，进而可以获得整个结构的变形和应力。有限元法中的相邻的小区域通过边界上的结点联接起来，可以用一个简单的插值函数描述每个小区域内的变形和应力，求解过程只需要计算出结点处的应力或者变形，非结点处的应力或者变形是通过函数插值获得的，换句话说，有限元法并不求解区域内任意一点的变形或者应力。 三、SAP2000建模的基本步骤 1、SAP2000坐标系 SAP2000坐标系为右手坐标系。整体坐标记为x，y，z三个方向轴是互相垂直的并且满足右手准则。SAP2000总是假设z轴是垂直轴，自重总是沿-z方向作用。SAP2000以1，2，3轴表示单元局部坐标系。 整体坐标系的作用： 1）节点坐标的确定； 2）节点约束信息； 3）节点荷载； 4）整体方程组的建立； 5）节点位移输出。 局部坐标系的作用： 1）单元刚度方程的建立； 2）单元材料特性和截面几何特性； 3）单元荷载的输入； 4）结构的内力输出。

2、模型对象尽量与实际构件一致，尽量按照实际情况输入。 设置单位制 建模 方式一：模板建模CAD保存为dxf文件， 再将dxf文件导入SAP2000 设置轴网 定义材料 定义截面 绘制模型 施加支座约束 定义荷载工况 定义组合 运行结构分析 分析结果输出 3、建模之前首先选定单位制。 4、简单模型尽量由SAP2000直接建模；若用CAD建模，文件须保存为dxf文件，且使dxf文件中的图形位于坐标原点，且使图形坐标轴与SAP2000整体坐

SAP2000基于截面计算器导入自定义截面方法

原创内容，转载请注明出处 —By Chearyl ******************************************************************************* Sap2000通过截面生成器结合Autocad生成不规则（复杂）截面注意下面两个例子 例子1 例子2 （此类截面自带，这里只是为了说明两种例子在使用本文方法创建截面时应注意的地方） *****************操作*************** 例子1 在CAD中绘图，然后采用PL逐点连起来，把PL连好的图形单独拿出来并分解，保存为DXF格式，导入到Sap 2000，见图1. 图1

全选图1的单元节点，按ctrl+c复制，在新疆的EXCEl中粘贴备用，见图2. 图2 在Sap2000中创建截面->添加新属性->other->截面设计器，在其中随意创建多边形，并点击右下角完成按钮。 图3 一路确定，回到sap2000最初截面，打开菜单栏编辑->交互式数据库->选中截面编辑多边形16，见图4，确定之后见图5.

图4

图5 在上一步基础上，点击“到Excel，见图6. 图6 然后将图2的坐标点复制进图6的表格，注意只复制坐标，1.2.6列跟前面的表格内容一致，复制后见图7.

图7 回到sap2000界面，点击从excel，点击应用到模型，点击完成，见图8. 图8 在截面定义选项中可以查看刚才定义好的这个截面，见图9.

图9 例子2 定义这样的截面，然后在截面生成器中将缺掉的部分补充完整，再在编辑中将两个截面合并！ 这说明Sap2000导入截面是图形必须是单连通的，即不能包含内腔，若包含内腔，按例子2处理即可。

个人整理的sap2000 精华贴

个人整理的 sap2000 精华贴 sap2000默认杆件间刚接？ RESTRAINT是指我们常说的支座约束条件和边界条件；CONSTRAINT是指节点情况，或者说是不同单元间的相互约束，如节点刚接、铰接等等。 SAP2000中隐含为每个节点刚接，如要设成铰接要用此菜单释放各个方向的弯矩。 简单的说，restrain是节点约束情况的意思，比如：铰结，刚结等等。 而constrain 是表示节点间相互关系，也可以理解为主从关系，比如：保持在同一平面内变形，保持在某一方向上位移一致等等。 在空间框架分析中，如何考虑楼板的作用？ 如果你想考虑刚性楼板作用的话，SAP2000中有一种“刚片约束”（diaphram constraint）最适合。 如果想考虑弹性楼板作用的话，只有用SHELL或PLATE单元模拟楼板，这样还可以自动传递板上的荷载，只不过模型复杂很多 E文高手帮忙[精华] Section Cuts... 截面剖切（用于给出该截面合力） Draw Developed Elevation Definition... （可以转弯的结构立面图，亦可作广义截面） Rigid Diaphragm... （平面内刚度无限大楼板） Floor-Type Area Object Options... （楼板类别，用于倒竖向荷载） Integrated Strip Forces... （综合板带内力） View/Revise Overwrites... （显示/修改设计参数） Make Auto Select Section Null... （建立自动设计设计截面库，用于钢结构） Reset All Steel Overwrites... （重置钢结构设计参数） Overwrite Frame Design Procedure... （重置杆件设计布骤） Overwrite Wall Design Procedure... （重置剪力墙设计布骤） Show Bounding Plane （显示工作平面) Show Crosshairs （显示十字丝） 大家在用ANSYS和SAP2Y时用什么单元模拟剪力墙？ ＊墙单元可以被夹在两立柱中间。 ＊墙单元是一个带有不协调模式的平面等参单元，两端的立柱为所在的端头提供附加的轴，扭转以及平面外弯曲刚度。 ＊墙单元考虑了平面内的转动刚度分量。 ＊建议慎用墙单元模拟象柱那样非常细长的构件，任何与此细长的墙单元相交的柱或梁单元将不会得到正确的端点连接刚度，更进一步，细长的墙单元对于弯曲变形过于刚硬，它们最好用柱来模拟。 我觉得这样的描述与SATWE对其墙元的性质描述是不同的。手头现在没有新版ETABS和PMSAP的手册，明天回单位查一查新版的ETABS和PMSAP是否对墙元作了扩充。 欢迎傻瓜兄和各位高手一起讨论 回Lixx兄: 1。我贴的etabs的用户手册已经明确说明它的楼板和墙可以用膜单元、纯弯曲板单元和壳元（膜元+板元）

SAP2000基本操作流程

一、安装 点击SETUP.EXE进行安装，完成后将crack v9.1.6以及SAP2000 V9.1.6Update文件夹内文件复制粘贴到安装目录下，运行SAP2000_crk.exe，点击apply patch。安装完成。进入SAP后按CTRL+L切换到中文界面。 二、建模 新建文件：选择轴网模型。 注意单位换成KN,m,C 轴网线数量XY为2，Z方向大约为地下连续墙深度数值，轴网间距为1 切换视角：将视角切换到XZ或者YZ界面，关闭三维视角，以YZ界面为例 轴网修改： 双击白色轴线，在出现界面中，在Z轴网数据一栏中新建ID，其中ordinate为Z坐标，将开挖中出现的所有关键点（开挖面，支撑）在第一次建模中全部建好，以便导出数据整理。建好所有关键点轴网后，开始定义材料以及框架界面。 选择菜单栏定义—材料—添加新材料 出现界面后，按照下图设置参数

定义—框架截面 将右上角选为：后，点击添加新属性。深度为1，宽度为地连墙厚度，以0.8为例。

注意右上角材料选择为前面所定义材料。 画出地连墙： 选择左侧“绘制框架/索单元”工具，出现的菜单中将section修改为所定义截面，画出地连墙。 点出关键点： 选择左侧“绘制特殊节点”工具，将所有Z向关键点点出。（相邻较近的点，放大后点） 加土压力： 选中地连墙，点击菜单栏中指定—框架/索/筋荷载—分布 将方向改为Y方向，选择距端的绝对距离，定义出荷载分布。

（图中力为随意例子，不符合课设情况） 加点弹簧：

选中点（若多个点处于同一土层中，可全部选中），单击菜单指定—节点—弹簧 在translation2定义Y方向弹簧模量（不区分方向） 地连墙底部的点需要定义Z方向弹簧模量，即translation3 如图 （图中弹簧不符合实际情况，为示例） 运行 单击，现在运行，保存文件之后即可运行（保存时请保存在建立的文件夹中，文件较多） 查看结果： 点击右边数第二个倒三角——框架/索/筋——弯矩2-2以及剪力3-3查看内力。 导出：菜单栏文件——导出——XLS文件，选择如下三项导出

sap2000部分钢框架设计结果说明

1、在构件应力结果检查信息”细节“中出现：应力检查信息－ Lambda_y>120*sqrt(235/fy)：phib is no longer correct （chinese 2002）。我用的是sap2000 9.04版，杆件是否需要添加横向加劲肋呢？ 答： （a）可能是sap2000在计算phib时应用了钢结构规范附录B.5-1这一简化公式，当Lambda_y>120*sqrt(235/fy)时，phib计算是不准确的，故程序给了这个提示。（b）应该分两种情况来看这个问题： 1.如果是受弯构件，最好按规范规定B.1-1计算phib，复核一下； 2.如果是压弯构件，phib值对计算结果影响不大，可接受程序验算的结 果。deeply_shi （c）我也遇到过类似的问题，在《高层民用建筑钢结构技术规程》的第6.4.2条中这样写到：抗震设防建筑的支撑杆件长细比，按照6度或者7度设防时，不得大于120sqre(235/fy)，当按照8度时，不得大于80sqrt(235/fy)，当按照9度时不得大于40sqre(235/fy)。那么这个提示信息就是指的这个意思，是指长细比不够 呀。yhqzqddsh （d）是构件弱轴的长细比超限了，规范上有这么一条，调一下柱子的计算长度系数，增加侧向支撑syj0103 2、请问SAP2000校核钢结构构件稳定性吗?整体和局部? 2005-01-17 答： （a）能计算整体稳定，当KL/r>200时，就说明结构整体稳定不够。可以增加翼缘宽度或设置"Ubraced Length Ratio"来减少平面外计算长度，增加整体稳定。至于局部稳定，事先自己构造决定最好。其中k值在overwrite中能找到为unbraceed length tatio ，L为杆件长度，r为回转半径。总的来说应该是KL/r为杆件的长细比过大，不稳定（整体稳定不满足）。 （b）局部稳定的宽厚比是在设计时进行校核的，抗震时是根据荷载组合中是否出现地震荷载来区分宽厚比限值。Cmliu 3、Section is slender的含义？ 在进行钢结构设计后，杆件显示红色，但是应力比只有0.15 计算书中的细节显示“Section is slender”，请问何意？对应于规范的哪一条？zhoudw 答： (a) 截面细长，也就是说杆件的长细比过不了king.zk (b) 框架梁、柱设计时需要满足强度、整体稳定、局部稳定以及刚度的要求，对于强度通过控制构件的应力比即可，对于局部稳定通过限制板件的翼缘宽厚比和腹板高厚比等构造要求来满足，“Section is slender”，是指构件长细比太大，截面太柔，类似与混凝土中的受压长柱，容易发生整体失稳。因此，Section is slender归根到底还是构件整体稳定不满足要求，因为框架梁柱按压弯构件进行设计，当验算压弯构件平面外整体稳定时，如果长细比太大，可能会导致整体稳定系数小于等于0，从而使得构件不满足要求。而解决的办法有两种：一是加大构件截面尺寸，对于梁以增加梁受压翼缘宽度最有效，另一种是增加侧向支撑。Mlm

SAP2000入门常见问题整理

SAP2000入门常见问题整理 一、建模方面 1、柱子的偏心在sap2000里如何输入？ 可以利用插入点命令来实现，assign>frame/cable/tendon>insert point 2、在PKPM等软件可以将梁置于柱边，SAP200中如何设置？ 设置梁端刚域比较合理( End offset)。 3、SAP2000设置的截面如果需要转个90度，请问在哪设置？ 选择构件，菜单－指定－框架/索/筋—局部坐标—90度，即可。 4、如何选择楼板单元类型？ “壳”具有平面内以及平面外刚度，一般用于定义墙单元。“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。“板”仅具有平面外刚度，仅存在平面外变形。对于面截面类型的选择，一定程度上要根据工程情况作出选择。 5、编辑菜单下的“分割面”和指定菜单下“面对象剖分选项”有什么区别？什么情况下要设定面对象剖分？ “分割面”是把一个面对象分割为若干更小的面对象，可以再对其中某个面对象进行编辑（比如开洞、施加荷载等等）。“面对象剖分”是对面对象的有限元划分，形成有限元分析的单元和节点。对于膜属性的单元可以自动根据梁、墙位置进行剖分。对于壳和板，需要人工设定剖分。 6、从Autocad导入SAP2000注意的问题 页脚内容1

（1）在SAP2000中输入曲线构件，可以用一段段短线组成，分的足够多，就达到曲线的效果。方法：画曲线，用内接正多边形逼近。 （2）在cad中绘图时，不能把图素放在0图层。 （3）导入DXF文件，请注意用line绘制直线模拟弧线轴线，不能使用Polyline命令。 （4）在CAD中画图应该定义一个画图的原点，这个原点要与CAD中的（0，0，0）重合，这样导入到SAP中时图形原点才会在SAP中的原点。 7、网架建模时，螺栓球的质量如何考虑？ 设计网架时，螺栓球节点自重一般按照杆件重量的一定比例考虑，在SFCAD中一般考虑杆件重量的30%，MSTCAD中考虑25%，3D3S中可以调整比例。在sap中可以在定义静荷载工况时，把此部分重量考虑进去，当考虑30%杆件重量时，可以定义静荷载的自重系数设为1.30（默认为1)。 [[i] 本帖最后由carl315602 于2007-10-12 16:28 编辑[/i]] carl315602 发表于2007-10-12 16:24 二、设计方面 1、如何修改杆件容许长细比？ 目前还不能直接修改控制长细比，可以通过设计覆盖项中的“Unbraced length ratio”选项来进行转化，不过只能一根一根的修改。 2、SAP2000中如何实现SATWE的梁刚度放大？ 页脚内容2

sap2000钢结构设计手册

SAP2000钢结构设计手册 （中文资料） 2003年4月

目 录 第一章 绪论 1.1概述 1.2本书的组织 第二章 设计方法 2.1设计荷载组合 2.2设计和校核位置 2.3 P-△效应 2.4单元无支撑长度 2.5有效长度系数 2.6 可选的单位制 第三章 AISD-ASD89规范 3.1设计荷载组合 3.2截面分类 3.3应力计算 容许应力计算 受拉容许应力 受压容许应力 受弯屈曲 弯扭屈曲 受弯容许应力 I型截面 槽型截面 T型和双角钢截面 箱型截面和矩形管截面 扁钢 单角钢 一般截面 容许剪切应力 3.4应力比计算 轴向和受弯应力 剪切应力 第四章 AISC-LRFD93规范 4.1设计荷载组合 4.2截面分类 4.3计算荷载系数 4.4名义强度计算 受压抗力 受弯屈曲 弯扭屈曲 扭转和弯扭屈曲

受拉抗力 受弯抗力 屈服 侧向扭转屈曲 翼缘局部屈曲 腹板局部屈曲受剪抗力 4.5应力比计算 轴向和受弯应力 剪切应力

第一章 绪论 1.1概述 SAP2000功能强大，完全整合了钢结构和混凝土结构建模和设计。程序提供了一体化集成的结构模型建立、修改、分析、设计用户界面。程序不仅可以设置初始构件尺寸，还能在同样的界面下对其进行优化。 在程序提供的交互环境下，用户能查看结构的受力状况，对设计作适当的调整，比如修改单元属性及重新验算结果而无须重新启动结构分析。只要在单元上点击鼠标就可以查看到详细的设计信息。图形和表格形式的结果的在屏幕输出的同时可随即打印输出。 程序广泛支持最新的国内外设计规范，用来进行钢结构和混凝土结构构件自动设计和校核。当前版本支持以下钢结构设计规范： z U.S.AISC/ASD(1989), z U.S.AISC/LRFD(1994), z U.S.AASHTO LRFD(1997), z Canadian CAN/CSA-S16.1-94(1994), z British BS 5950(1990), and z Eurocode 3 (ENV 1993-1-1). 设计基于用户指定的荷载组合，但是，程序提供了所支持的各种规范所对应的缺省的荷载组合。如果用户认为设计可以采用缺省的荷载组合，就不需要在另行定义。 设计过程中，程序从一组用户定义的截面中选择满足强度条件下重量最轻的截面作为构件设计结果。可以为不同的单元组指定不同的可选截面，同样单元也可以成组的设置成同样的截面。 设计校核过程中，程序计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的承载能力比（荷载作用/构件抗力）。承载能力比采用按照极限状态设计方法，由单元应力、设计容许应力、荷载系数以及抗力等系数得到。 设计校核是在程序缺省或用户指定的荷载工况组合的基础上进行的，承载能力比的最大，最小的值用来进行构件截面的优化设计。 程序自动计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力。计算框架柱有效长度系数的繁重的工作也由程序自动完成。

SAP2000功能介绍

SAP2000功能介绍 SAP2000中文版是一个集成化的通用结构分析与设计软件。它可以对建筑结构、工业建筑、桥梁、管道、大坝等不同体系类型的结构进行分析和设计，也可以根据需要完成世界大多数国家和地区的结构规范设计。 SAP2000中文版软件集成化的特性还体现在集成化的软件环境，也就是结构建模、分析和设计的所有工作都是在同一界面中完成的，并且所有的数据都是在同一数据库中进行的，不需要数据的相互传输。SAP2000中文版的界面是一个标准的Windows界面系统， 历史由来 SAP2000是由美国Computer and Structures Inc.（CSI）公司开发研制的通用结构分析与设计软件。SAP2000已有近四十年的发展历史，是美国乃至全球公认的结构分析计算程序，在世界范围内广泛应用。 美国CSI公司是由Wilson教授的学生Ashraf总裁于1978年创建的，CSI公司的大部分技术开发人员都是Wilson教授的学生，并且Wilson教授也是CSI公司的高级技术发展顾问，CSI公司的产品都是缘于Wilson教授及其学生在四十多年来对结构工程有限元分析领域内的研究，并且得到了来自全球数十万工程师用户持续不断的使用和建议，凭借SAP2000、ETABS、SAFE等高质量的软件产品，现在CSI公司已经成为这个领域的业界翘楚，其行业优势地位得到了全球的公认。 SAP2000是由SAP5、SAP80、SAP90发展而来的。1969年美国加州大学Berkeley分校的Wilson教授发布了第一个SAP程序，这是基于小型机的，SAP是“Structural Analysis Program”首字母的缩写。从此，SAP就成为了结构有限元分析的代名词。 1963年在加州大学Berkeley分校，Wilson教授和Clough教授为了教授结构静力与动力分析而开发了SMIS（Symbolic Matrix Interpretive System），其目的是为了弥补在传统手工计算方法和结构分析矩阵法之间的隔阂，这个FORTRAN程序是免费分发的，被许多大学采用，其最终版本是CAL91，直至今日，它仍在许多大学被用来教授现代结构分析课程。 1969年，Wilson教授原创性地开发了静力与动力分析的SAP（Structural Analysis Program）程序。在此之前，大学里开发的有限元程序都是针对特定结构问题的，而且几乎只能由开发者来使用，如不经过大量的开发工作，工程实践人员不可能使用这些研究成果。 SAP程序应用了当时的许多技术，每个节点可以具有从0到6个的自由度，SAP创建了一个整数指针数组，是节点数量的六倍，这个数组允许每个节点具有不同的位移数目。因此，在单元刚度组装的时候，只形成具有未知位移的平衡方程。所以，SAP程序与那些每节点具有固定位移数目的特定用途程序一样高效。 在不到一年的时间里，Wilson教授和他的三位学生就开发出了第一个SAP程序。它成为了许多有限元工程的基本开始程序。1973年，Bathe博士更新了动力响应选项，发展成为SAP IV；那时，SAP IV是世界上最快和最强大的结构分析程序。SAP程序免费分发，使得在Berkeley发展的有限元研究很快地传递到工程界和其他大学。 从1979年开始，来自美国的张之勇教授、董平教授等在国内开办了一系列的有限元讲座，来自全国各地的高校和科研机构的专家学者和研究人员从中得到了最新的有限元知识，可以说是改革开放后的中国有限元研究领域的“黄埔军校”，培养了一大批有限元的科研开发应用人才。国内广泛应用的第一个有限元程序就是张之勇教授带回国内的SAP V程序，在当时产生了极大的影响，还获得了第三届中国工业大奖。 SAP2000是SAP系列程序功能最为强大的版本，它同时具有友好的用户界面。在1996