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1、Sap2000 课程作业题目一：不同荷载的作用及工况的考虑。计算图1所示三个单元和四个结点的静定刚架，在不同荷载作用下的结点位移和内力图。 工况一：结构自重工况2整体坐标系下的分布及集中荷载 工况3整体坐标系下节点荷载 工况4整体坐标系下均布荷载工况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FileNew 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Re
2、plicate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-36.87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.2. 定义截面。DefineFrame SectionsAdd/Wide Flange下选择 Add RectangularAdd New Property用默认名 在Material 域选S
3、teel在Dimensions域Depth 和 Width都改成0.3。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 AssignJointJoint Restraints中只对Translation1打勾OK。2、 选中点1 AssignJointJoint 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
4、完成以下工作1、 设置结构分析类型：由AnalyzeSet Analysis Options出现图窗口选择平面结构按OK。2、 运行程序：AnalyzeRun Analysis在弹出来的对话框中点MODAL点 Run/Do Not Run CaseRun Now。五、 显示分析结果：工况一：运行结果如下图： 变形图 弯矩图 剪力图工况二：需要作如下修改1. 点击 defineLoad cases 命令来显示Define Loads对话框。在此对话框内Self Weight Multiplier内输入 0点击Modify Load键OK退出。2. 选择节点4点击AssignJoint Loads
5、Forces出现Joint Forces 对话框，在此对话框在loads域的Z 编辑格内输入-45OK 。3. 选择杆件3点击 AssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD在 Uniform Loads域，输入 28ok。 运行结果如下图： 变形图 弯矩图 剪力图工况三：需要作如下修改选择节点2点击AssignJoint LoadsForces出现Joint Forces 对话框，在此对话框在loads域的Force Global Z编辑格内输入-78，Moment about G
6、lobal Y编辑格内输入-75OK。运行结果如下图：变形图 弯矩图 剪力图工况四：需要作如下修改选择杆件2点击 AssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD在 Uniform Loads域，输入 24ok。运行结果如下图：变形图 弯矩图 剪力图工况五：需要作如下修改1. 点击Set display Options工具按钮显示Display Options For Active Window对话框在Frames/Cables域勾选Local Axes格OK。2. 选择杆件2点击 A
7、ssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了 Force项，在Coord Sys 中选择local ，在Direction中选择2，在 Uniform Loads 域，输入 -30OK。3. 选择杆件1点击 AssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认
8、选择了 Force项，在Coord Sys 中选择Global ，在Direction中选择X，在 Uniform Loads 域，输入30OK。运行结果如下图：变形图 弯矩图 剪力图工况六：需要作如下修改1. 选择杆件2点击 AssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了 Force项，在Coord Sys 中选择local ，在Direction中选择2，在 Trapezoidal Loads 域，输入 0、-6、-
9、4.5、-1.5OK。2. 选择杆件1点击 AssignFrame LoadsDistributed显示Frame Distributed Loads对话框确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了 Force项，在Coord Sys 中选择Global ，在Direction中选择X，在 Trapezoidal Loads 域，输入15、12.75、8.25、6OK。运行结果如下图：变形图 弯矩图 剪力图工况七：需要作如下修改选择杆件2点击 AssignFrame LoadsPoint显示Frame Point Loads对
10、话框确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域，确认选择了 Force项，在Coord Sys 中选择local ，在Direction中选择2，在Point loads域，选Absolute Distance From End-i ，在Distance 处第一个编辑框输入2.5，在Load处第一个编辑框输入-68OK。运行结果如下图：变形图 弯矩图 剪力图以上工况得到节点3在Z方向的位移如下表所示：工况名计算参考点数值1Uz(节点，3)（m）-0.004762Uz(节点，3)（m）0.008833Uz(节点，3)（m）0.004524U
11、z(节点，3)（m）-0.058105Ux(节点，2)（m）0.061276Ux(节点，2)（m）0.023367Ux(节点，2)（m）0.00077题目二：求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。E=2.0108KN/m。工况1：不考虑刚域，考虑楼板变形。工况2：不考虑刚域，不考虑楼板变形。工况3：考虑刚域，考虑楼板变形。工况4：考虑刚域，不考虑楼板变形。操作步骤工况1：一、建立模型1. 选择量纲为：KN,m,C2. 点击 文件新模型在新模型对话框中点击 二维框架在二维框架对话框中，楼层数 输入3，楼层高度 输入4.3点击 确定按钮.3. 在3-D视窗的右上角点击 “X” 来关闭此视图。4.
12、按题目要求修改节点坐标，完成建模。5. 点击 设置显示选项工具 按钮显示 激活活动窗口选项 对话框在节点域、框/架/索域分别勾选 标签 格，点击 确定 键。得到的图形如下：二、从定义菜单中完成下列工作：1. 点击定义框架截面在 框架属性 对话框中点击显示 Add I/Wide FlangeC的下拉列表并选择 Add General 项点击 添加新属性显示 属性数据 对话框。默认截面名称为FSEC1,在 横轴面积 输入0.035，在围绕3轴的惯性矩 输入0.003点击属性数据和 General Section对话框的 确定 键退回显示框架属性 对话框重复 添加新属性，添加截面FSEC2、FSEC
13、3、FSEC4，横轴面积 依次为0.03、0.045、0.05，围绕3轴的惯性矩 依次为0.003、0.015、0.009，点击 确定退出所有对话框。2. 点击定义荷载工况把荷载名称为DEAD的 自重系数 改为0点击 修改荷载确定 退出。三、从指定菜单中完成以下工作：1. 选择杆件1、2、3和7、8、9，点击 指定框架/索/筋框架截面在 框架属性 对话框点击FSEC1来高亮显示它点击 确定 键。依同样方法给杆件12、15指定截面FSEC2，给杆件11、10、14和13指定截面FSEC3，给杆件4、5、6指定截面FSEC4。2. 选择节点4，点击 指定节点荷载力在 节点荷载 对话框中 荷载 域X 编辑格内输入36 确定 。依同样方法，选择节点3，力全局X 编辑格内输入76，选择节点2，力全局X 编辑格内输入83。四、分析运行：1. 设置结构类型。由分析设置分析选项选择平面结构OK.2. 运行程序。点击 运行分析 键显示 设置运行的分析选项 对话框点击MODAL,并点击 运行/不运行工况点击 现在运行 键 运行分析3. 所得结果的图形及表格如下： 4. 变形图 轴力图 剪力图 弯矩图TABLE: Joint DisplacementJointTextOutputCaseTextCaseTypeTextU1m
