sap2000自学心得

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1、本文由 A.Sure 整理，共进步 1.在 SAP2000 中显示梁柱以及板的截面形状方法 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 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

2、框中选择柱面坐标 5.定义变截面柱的方法 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的方法 。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- 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。

3、 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

4、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。 如果是轴线需要修改，那么需要将轴网系统转化为一般轴线，然后打开轴网系统的锁定，即可 用重定形命令进行修改。 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。

5、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。 22 剪力自锁 一个线性单元的边不能弯曲，如下图所示。虚线交点为积分点。在每一个积分点，竖直线与水 平线之间的夹角开始时是 90 度，变形后不为 90 度，说明每一点的剪应力不为

6、0，这是不正确的， 在纯弯曲下一块材料的剪应力应为 0，此现象即为剪力自锁现象，其实质是由于单元的位移场不能 模拟与弯曲相联系的运动学现象而引起的。 图（a） 23 自由度不协调处理 24.Asolid 中的非协调弯曲模式 在面截面中截面类型选择轴对称实体单元后，对话框中辉出现不相容模式勾选项。 图（b） 图（c） 25.实体单元类型 Solid 以实体模拟的结构只传递力而不传递弯矩（实体的节点只具有平动自由度，没有转动自由度） 26.会用窗口左下角的对象捕捉功能（可以在复杂的的空间结构中准确地选择目标） 27.对于在特殊位置施加荷载，需要在该位置建立节点，然后在该节点施加荷载（SAP 中的网

7、格划分 默认为在节点出，见选择框架后指定框架自动网格划分 28.绘制次梁应该将视图转至 XY 平面；若次梁非均匀布置则应该参照普通梁，选择框架/束绘图 29.截断/延长命令（注意选择对象的顺序） 30 快速选择的方法 对相关构件进行快速选择，方法有两个：一是利用组。定义组的方法是：定义组添加组， 然后选择相关构件指定指定到组即可；二是根据属性选择，方法是：选择属性(需要事先定义材 料及截面时有系统的注记命名)；三是根据标签，方法是：选择标签 31 荷载模式与荷载工况 荷载模式用于指定荷载类型，荷载工况定义荷载大小（已施加） ） 。 32 荷载模式里的地震荷载与荷载工况中的反应谱荷载 在荷载模式

8、中定义地震荷载为规范采用的底部剪力法采用的地震荷载方法；在荷载工况中的反 应谱荷载为规范推荐的阵型分解反应谱法采用的荷载方式。故如果采用反应谱法就不需要再在荷载 模式中定义地震荷载。 33.自动风荷载 34.荷载替换与荷载添加 其效果仅作用于同一荷载工况（模式） ，对其他荷载工况不起作用；选择替换表示将此次施加的 荷载替换以前施加的荷载（每个节点、框架上的同一类型荷载模式均被替换） ；选择添加，表示在以 前施加荷载的基础上增加荷载值，即现有荷载=原先荷载+此次定义的递增荷载值 35.指定风荷载体形系数前需要先定义风荷载模式. 36.温度荷载 37.支座约束 38.刚性隔板束缚 39.板束缚 4

9、0.插入点 41.刚域 42.刚域系数 表示指定端部偏移的刚域部分在弯曲和剪切变形时的刚性程度。其命令在指定框架端部偏 移中。在刚域系数一栏中可以输入 0- 1 之间的一个系数，表示刚域的刚性程度从完全柔性到完全刚 性。完全柔性，即刚域的弯曲和剪切刚度由线单元的实际刚度确定；完全刚性，即刚域内部没有没 有弯曲和剪切变形。可以根据实际工程需要在 0- 1 之间选取适当的数值模拟实际的半刚性。 （刚域长 度可以根据混凝土高规 5.3.4 进行计算） 43.线对象端部释放 44.局部坐标轴 局部坐标轴按颜色分：红色、白色、蓝色分别对应轴 X、Y、Z；节点的局部坐标轴与整体 global 坐标系一致；

10、框架局部坐标轴不与 global 一致：局 X 为框架长度方向，局 Y 跟局 Z 由与局 X 符合 右手螺旋法则确定。另外，不同的绘图方式导致局部坐标系差别很大：例如绘制框架/索/钢束与快 速绘制框架/索/钢束结果差别很大。局部坐标轴不能再拉伸显示视图下显示。 45.拉压比限定 46.显示设置 显示设置中的拉伸显示跟收缩显示并不互相排斥：收缩是用于将单元长度缩短显示以便区别不 同的单元，而拉伸则是将各构件以其实际三维效果显示；显示轴网应在视图中选择；颜色显示设置 在选项中。高级显示可以使用选项图形模式OpenGL 命令。 47.SAP 中导入 CAD 中的 DXF（Drawing Xchang

11、e File,即图形交换文件）注意要点： 首先，导入的 DXF 文件在 CAD 中必须是非 0 层； 第二，必须是同一类构件（类型和界面都相同的）放在同一层 第三，在 CAD 中建模，用不同的层表示不同的物体 第四，如果导入到 SAP 后出现节点不在同一位置，那么可以使用编辑合并重复对象 48.从 CAD 中导入 SAP 输出的 CAD.DXF 文件 方法是建模以后选择文件导出AutoCAD.DXF 文件，在弹出的窗口命名 DXF 文件名以后， 在下一个提示及时窗口中选择否，将出现下图所示的窗口，指定图层类型并命名图层号（非 0 最好） 49.基于交互式的高级建模方法 编辑交互式数据库编辑 5

12、0.其他文件格式 51.非线性分析 52.几何刚度 总刚度矩阵，包括杆件的基本刚度矩阵和杆件的几何刚度矩阵。总刚度矩阵可以考虑加入几何刚度 后对结构的影响，杆件所受轴力为压力时，几何刚度为负，会产生应力软化效应。 53.大位移 54.工况组合 55.荷载工况分析顺序 应当注意不同荷载工况的分析顺序，例如当线性分析用到非线性分析的刚度矩阵时，或者阵型 叠加类型的工况（反应谱分析或者模态时程分析）要用到由模态分析工况得到的阵型。 56.批处理控制技术 57.模态分析 58.质量源 上段可以理解为：如果荷载为对称的，则 SAP 分析只显示对称的模态，因此如果设置的模态分 析数相同，采用 Ritz 法

13、获得的阵型更有效。 （另外，阵型分析针对某一特定平面方向时，需要在菜 单分析选项中设定，否则当做初始建模时显示（二维或三维） 59.反应谱分析 反应谱的分析方法有：当为单向反应谱分析时有两个推荐方法：CQC（complete quadratic combination）和 SRSS（square root of square sum)；当为双向反应谱分析时在单向分析的基础上再进 行方向组合分析：SRSS 法与 Modified SRSS 法（SRSS 假设两个方向相应最大值在统计上都是相互 独立的，通过求两个方向平方和的平方根进行方向组合；Modified SRSS 则是我国规定的双向地震 组

14、合方式，与 SRSS 不同之处是其考虑了两个方向地震作用出现峰值统计上的相关性，规范比例系 数为 1:0.85） 规范对于结构地震作用的计算提供两种方法：底部剪力法与阵型分解法。底部剪力法是一种静力计 算方法，只考虑结构第一阵型，对于第一阵型起绝对控制作用的较低结构是基本可以接受的，但对 高层建筑则会带来较大的误差，因此高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3- 2002） 中规定“高层 建筑结构宜采用阵型分解反应谱法” 。当采用阵型分解反应谱法进行计算时，需要先通过【定义】 【函数】【反应谱】命令来定义反应谱函数，在选择添加函数类型下拉菜单中选择中国 2002 版规 范所给出的反应谱。然后，再

15、通过【定义】【分析工况】命令添加并定义反应谱分析工况即可。 60.偶然偏心影响 61.结果显示 62.截面切割显示特殊结果输出 可以给出面对象或者实体对象沿某个切割面的应力分布 常用的方法是：先定义组，再定义截面切割；或者直接在应力或变形显示的结果窗口中使用绘图 截面切割命令（只能得到数值不能显示截面切割的图形效果） 63.相对位移输出 在窗口中显示位移结果后，定义广义位移（两个节点） ，然后选择菜单显示显示表格节点 输出中的Joint displacement Generalized 64.荷载组合 SAP2000 中在开始运行结构设计命令时，会根据结构类型和工程师所选的规范自动进行荷载组

16、合。如果希望在运行设计之前查看自动生成的荷载组合的信息，点击【定义】【荷载组合】【添 加默认设计组合】命令，弹出设计组合对话框，进行查看。 Design of Steel (Concrete,Cold- formed Steel frames, ALUMminum) 65.优化设计 工程师可以将特定的一组截面赋给构件，构件通过自动优化设计的功能反复分析设计，选出最 优截面；其次，SAP2000 中的设计过程是一个交互式的设计过程，工程师可以修改构件的各个设计 参数，控制整个设计过程。 （1）首先， 定义自动选择型钢截面列表： 通过导入截面属性将中国型钢库里的若干型钢截面属性导 入到当前列表中，再选择添加新属性自动选择列表给列表指定名称，并将已经导入的若干文件 添加到当前列表下，覆盖项为截面设计首先开始的截面选项然后确定即可。优化前必须将结构按 主、次构件对可能采用统一截面的若干构件划分为一组，不同的截面构件划分不同的组。各组构件 必须指定截面类型为上述定义的自动选择列表名。 （2）校核 即： 运行分析设计钢框架设计钢结构设计/校核校核分析与设计截面， 不通过的话