sap2000-使用教程.pdf

SAP2000®ComputersandStructures,Inc.Berkeley,California,USA100044Version112007-42版权计算机程序SAP2000及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。全球范围的所有权属于ComputersandStructures，Inc.（SAP2000中文版版权同属于北京金土木软件技术有限公司）。如果没有ComputersandStructures,Inc.的预先书面许可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。更多信息和此文档的副本可从以下获得：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电话：**-**-*****866传真：**-**-***81056电子邮件：support@bjcks网址：http://.bjcksComputersandStructures,Inc.1995UniversityAvenueBerkeley,California94704电话：(510)845-2177传真：(510)845-4096电子邮件：info@csiberkeley（对于一般问题）电子邮件：support@csiberkeley（对于技术支持问题）网址：.csiberkeley©CopyrightComputersandStructures,Inc.,1978-2004.北京金土木软件技术有限公司版权所有©,2003–2007.TheCSILogoisaregisteredtrademarkofComputersandStructures,Inc.SAP2000isaregisteredtrademarkofComputersandStructures,Inc.WindowsisaregisteredtrademarkofMicrosoftCorporation.AdobeandAcrobatareregisteredtrademarksofAdobeSystemsIncorporated.免责声明SAP2000的开发及文件编制投入了相当多的时间、努力及费用。程序已经经过彻底地测试及使用。然而，在程序使用方面，使用者接受并清楚知道开发者或经销商在程序的准确性或可靠度上没有做任何直接或暗示的担保。使用者必须明确了解程序的假定并必须独立地核查结果。iSAP2000使用教程1使用本手册1-1程序简介1-1使用本教程1-22工程2-2界面2-2第一步建立新模型2-3定义材料2-5定义截面自动选择列表2-7第二步添加框架对象2-10绘制框架对象2-10带属性复制对象2-12修剪对象2-14指定单元端部释放2-16保存模型2-18第三步添加面对象2-18定义面截面2-18绘制面对象2-19剖分面对象2-21ii第四步施加约束2-23第五步定义荷载工况2-24第六步指定重力荷载2-25第七步指定面刚度修正2-27第八步运行分析2-28第九步图形显示分析结果2-30第十步设计钢框架对象2-341-1本手册介绍SAP2000V11，并逐步引导用户建立第一个模型。目的是介绍程序的基本特点，以及建立模型的快捷性与方便性。本教程提供SAP2000的第一手资料，对大多数人来说，这是熟悉程序最快的方法。我们强烈推荐您打印此文件，不建议以电子文档的方式来查看。因为毕竟在屏幕上显示此文件的同时又使用SAP2000程序是很不方便的。SAP2000是一个卓越的以有限元为基础的结构分析和设计程序。它提供了功能强大的交互式用户界面，附带的许多工具可帮助用户快速和精确创建模型，同时具有最复杂工程所需的分析技术。SAP2000是一个面向对象的有限元程序，即用构件对象来创建模型以模拟物理世界。例如现实世界中一根梁可能与多个构件相连，而用户在建立此梁对象时，只需用一个对象建立。与其它对象的连接则需要进行单元的划分（剖分），而此划分（剖分）过程是由程序内部处理完成。分析和设计的结果对整个对象产生报告，而SAP2000V91-2不是对构成对象的子单元，这样分析得到的结果更容易解释并且和实际结构保持一致。SAP2000功能强大，具有很多特征和功能。本手册并没有涉及到程序本身的太多功能。只是大致展示了如何利用程序进行工作，在此过程中提供了一些解释说明。想要更多了解SAP2000特征，请参考SAP2000文档，包含验证手册。我们推荐用户边阅读边进行程序的操作。在开始本教程之前，必须安装SAP2000程序。准备至少花1个小时的时间完成此例。如果用户需要中途暂停，请保存此模型，以便下次学习时从上次保存的模型继续往下进行。在本教程中，将展示SAP2000的很多基本特点。我们希望用户在开始使用SAP2000阶段能够沉浸其中，并找到适合于自己的方法。欢迎使用SAP2000。2-1本章一步一步的介绍如何建立SAP2000模型。建模的每一过程都进行了标识，在不同阶段介绍了不同的建模技术。在本章结束时，将建立一个如图1所示的模型。SAP2000V112-2教学用的工程是一个具有五块板的斜桁架桥。桥跨60英尺，每个板长和宽都是12英尺。一端为滑动支座，另一端为铰支座。桁架及斜腹杆的截面为 2L4×4 双角钢，桥面板为 5 英寸厚混 凝土板。只进行静力分析；桥面恒载每平方英尺 10 镑(psf)，活载 100psf。 窗口顶部菜单包含 SAP2000 的所有命令和选项，包括定义、绘 图、选择、指定、分析、显示、设计。这些菜单包含 SAP2000 经常 使用的命令，大多数最经常用到的命令可以通过绘图区域周围的屏 幕上点击一下相应按钮执行。按钮有效性由主菜单条上左侧图标表 明。右下角显示当前使用的单位。图2显示界面的布置。 2B - 4B 2 - 3 这一步中，定义基本轴网作为建立模型的模板。定义一种材 料，然后选择一个双角钢列表作为桁架自动选择列表。 A. 点击 命令或 按钮 。将显示图 3的对话框。确认缺省单位为Kip-in。 B. 新模型对话框允许用户使用各种参数来生成多种类型的模 型。在本教程中，从只建立轴网开始建立模型。设置轴网 时，模型主要的几何特征应反应在轴网参数上，建议花一 些时间仔细设置轴网线的数量和间距。点击 按钮,显 示图4对话框。 C. 快速网格线系统对话框用来指定 X、Y、Z 方向的轴网线 数量和间距。指定 X 方向的轴网线数为 11，Y 和 Z 方向 为 2。输入 X 方向轴网线间距 6 ft 并回车。注意程序自动 将 6 ft 转换为 72 以和缺省的英寸单位一致。输入 Y 和 Z SAP2000 V 11 2- 4 方向间距12 ft 或144。在第一网格位置中输入的数值确定 了网格线的原点坐标——确认本例中这些值被设置为零。 D. 点击 按钮接受改变，程序显示如图 5 所示。注意轴网 将在两个窗口垂直排列，左侧X-Y 平面视图，右侧3-D视 图，如上图所示。窗口的数量可以通过选择 命令改变。 图5中 平面视窗是活动的。当窗口活动时，标题栏 高亮显示。在一个视窗中任何位置点击一下便可激活此 视窗。 在显示标题栏下是一个显示模型状态的指示器。指 示器会显示：对象模型（Object Model ）和分析模型 （Analysis Model）两者之一——对象代表实际构件，也 是用户在 SAP2000 中直接绘制得到的。而分析模型显示 的是对象剖分后形成的单元情况。 2B - 4B 2 - 5 同时注意视图中也显示全局坐标系，Z 的正方向是 向上的。当 SAP2000 指定重力方向时，是指 Z 轴负方 向，或者向下方向。 E. 为了查看模型更加清晰，我们减小轴圈尺寸。点击 命令。显示坐标/轴网 系统对话框。 1． 确认 Golbal 系统处于选择状态，点击 按钮。显示定义网格数据系统对话框。 2． 在 编辑框内输入36。 3． 点击 按钮关闭定义网格数据系统对话框。 程序预先定义了两种默认材料：混凝土和钢材。这里我们为双 角钢定义了一种新材料。定义材料时可能会用到不同级别的复杂参 数，包含非线性应力－应变数据。对于此例，我们使用 选项。 A. 点击 命令显示定义材料对话框，如图 6 所 示。 SAP2000 V 11 2- 6 B. 点击 按钮，显示快速材料定义对话框，如 图7所示。 C. 用户可以在快速材料定义对话框中快速选取规范中规定 的材料类型。从材料类型下拉列表中选取steel 材料。 D. 从规范下拉列表中选取 ASTM A36；程序具有预先定义 材料的所有必需属性。 E. 点击 按钮，关闭快速材料定义和定义材料对话框。 2B - 4B 2 - 7 一个截面自动选择列表是一个截面列表。用与单独截面相同的 方式将截面自动选择列表指定给框架对象。当一个截面自动选择列 表指定给框架对象时，程序进行构件设计时可以自动从列表中选择 最经济、适当的截面。当运行初步分析时，程序从列表中指定中间 截面作为分析特性。 对于本教程，程序将以一组双角钢截面（2L4×4）来进行分析 和设计。 A. 点击 命令，将显示框架属性对话框如 图8所示。 B. 点击 ，导入框架截面属性如图9所示。 C. 确认导入截面属性对话中，Steel 显示在框架截面属性类型 的下拉列表中。在 栏内，点击 按 钮，打开截面属性文件对话框。 D. 使用截面属性文件对话框寻找 SECTIONS8.PRO 文件，此 文 件 包 含 模 型 中 要 使 用 的 双 角 钢 截 面 属 性 。 SECTIONS8.PRO 文件一般存储在 SAP2000 的安装目录 下。高亮显示此文件，点击 按钮。SECTIONS8.PRO 文件列表如图10所示。 SAP2000 V 11 2- 8 E. 从材料下拉列表中选择 A36——此材料为先前定义。点击 将显示定义材料对话框，然后可以修改和添加材料。 F. 在截面标签域中向下滚动直到找到第一个 2L4×4。在构 件上点击一下高亮显示它。 G. 向下滚动列表直到找到最后一个 2L4×4。按住 Shift 键在 2L4×4×7/16×3/8 上点击一下——所有的 2L4×4 截面将 高亮显示。 H. 点击 按钮，然后在双角钢截面对话框中点击 按 钮，将选择的角钢增加到框架属性对话框中的截面属性域 中。 I. 点击 按钮，显示添加框架截面属性对话框。 J. 在框架截面属性类型下拉列表中，选择Steel。 2B - 4B 2 - 9 SAP2000 V 11 2- 10 K. 在自动截面名称编辑栏中输入TRUSS。