1、SAP2000學(xué)習(xí)提綱一、 SAP2000簡介SAP2000是基于有限元法的結(jié)構(gòu)分析軟件，在SAP2000三維圖形環(huán)境中提供了多種建模、分析和設(shè)計(jì)選項(xiàng)，且完全在一個(gè)集成的圖形界面內(nèi)實(shí)現(xiàn)。建模簡單、形象，建立結(jié)構(gòu)幾何模型的同時(shí)也建立了結(jié)構(gòu)的有限元模型。二、 有限元分析方法通俗地說，有限元法就是一種計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。有限元法最初的思想是把一個(gè)大的結(jié)構(gòu)劃分為有限個(gè)稱為單元的小區(qū)域，在每一個(gè)小區(qū)域里，假定結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力都是簡單的，小區(qū)域內(nèi)的變形和應(yīng)力都容易通過計(jì)算機(jī)求解出來，進(jìn)而可以獲得整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。有限元法中的相鄰的小區(qū)域通過邊界上的結(jié)點(diǎn)聯(lián)接起來，可以用一個(gè)簡單的插值函數(shù)描述每個(gè)小區(qū)域內(nèi)的變

2、形和應(yīng)力，求解過程只需要計(jì)算出結(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力或者變形，非結(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力或者變形是通過函數(shù)插值獲得的，換句話說，有限元法并不求解區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)的變形或者應(yīng)力。三、 SAP2000建模的基本步驟1、SAP2000坐標(biāo)系SAP2000坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系。整體坐標(biāo)記為x，y，z三個(gè)方向軸是互相垂直的并且滿足右手準(zhǔn)則。SAP2000總是假設(shè)z軸是垂直軸，自重總是沿-z方向作用。SAP2000以1，2，3軸表示單元局部坐標(biāo)系。整體坐標(biāo)系的作用：1）節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的確定；2）節(jié)點(diǎn)約束信息；3）節(jié)點(diǎn)荷載；4）整體方程組的建立；5）節(jié)點(diǎn)位移輸出。局部坐標(biāo)系的作用：1）單元?jiǎng)偠确匠痰慕ⅲ?）單元材料特性和截面幾何特性；3

3、）單元荷載的輸入；4）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力輸出。2、模型對(duì)象盡量與實(shí)際構(gòu)件一致，盡量按照實(shí)際情況輸入。 設(shè)置單位制 建模方式一：模板建模 方式二：CAD保存為dxf文件，再將dxf文件導(dǎo)入SAP2000設(shè)置軸網(wǎng) 定義材料 定義截面 繪制模型 施加支座約束 定義荷載工況定義組合運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析分析結(jié)果輸出3、建模之前首先選定單位制。4、簡單模型盡量由SAP2000直接建模；若用CAD建模，文件須保存為dxf文件，且使dxf文件中的圖形位于坐標(biāo)原點(diǎn)，且使圖形坐標(biāo)軸與SAP2000整體坐標(biāo)系一致。（本教材中面板的例題是以模板建模為例）5、鋼材的材料屬性需要修改彈性模量和屈服強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度適當(dāng)減小。四、 算例分析采

4、用SAP2000計(jì)算面板過程一、 修改單位：修改右下角單位為N，mm，C。二、建立軸網(wǎng)：文件新模型軸網(wǎng)笛卡爾輸入x，y，z的數(shù)量及間距，一般來講-Z軸為重力方向（默認(rèn)），而且重力軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算在建立模型時(shí)只要保證玻璃的重力方向與Z軸重合就行。三、材料：定義材料添加新材料以下表格中的數(shù)據(jù)均為mm、N（這時(shí)要注意SAP中的單位是否與你要輸入數(shù)據(jù)的單位一致）。材料名稱Stone（石材）GLASS（玻璃）Alumpanel（鋁材）材料類型各項(xiàng)同性各項(xiàng)同性各項(xiàng)同性設(shè)計(jì)類型nonenonenone密度2.8E-092.61E-092.854E-09重度2.75E-052.56E-052.8E-05彈性模量

5、800007200070000泊松比0.1250.20.33熱膨脹系數(shù)0.8E-051.0E-052.35E-05四、定義面截面： 定義面截面添加新截面截面名稱自定義材料名稱根據(jù)實(shí)際情況選stone/ glass/alumpanel材料角0面類型殼膜面板厚度，如石材25，玻璃10，鋁板3彎曲面板厚度，如石材25，玻璃10，鋁板3類型殼五、繪制面板： 繪圖繪制矩形面單元選擇截面后開始繪圖繪制及指定面，點(diǎn)取左邊標(biāo)簽欄中的繪制矩形面單元section選取前面所添加的材料如：boli六、定義荷載工況：定義荷載工況添加新荷載（即風(fēng)荷載、地震等）七、定義荷載組合1.定義風(fēng)荷載 2.定義組合添加新組合(設(shè)計(jì)值)八、設(shè)置支座：指定節(jié)點(diǎn)約束（根據(jù)實(shí)際情況約束位移）支座設(shè)置，如點(diǎn)玻為250系列駁接抓則支座位置在距邊緣125mm處。先選擇boli截面，再在編輯菜單欄下點(diǎn)取剖分面選項(xiàng)，輸入需分格的數(shù)量點(diǎn)取剖分面 分割選擇殼確定支座的位置指定節(jié)點(diǎn)約束九、添加荷載：指定面荷載均勻（殼）注意：必須先選擇所指定的面注意單位的選取風(fēng)荷載水平地震作用十、運(yùn)行：分析設(shè)置運(yùn)行的分析工況（注意系統(tǒng)自動(dòng)生成的dead模型需運(yùn)行）十一、查看結(jié)果：1.顯示顯示力/應(yīng)力殼（工況組合設(shè)計(jì)值查看應(yīng)力）屏幕墻左下角顯示最大最小值玻璃面板的最大應(yīng)力強(qiáng)度值小于玻璃幕墻強(qiáng)度規(guī)范值84N/mm2則計(jì)算通過，反之則不