sap使用心得.docx

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sap使用心得

sap2000对混凝土楼板的处理

建筑结构中，楼板通常用膜单元来模拟，因为膜单元具有平面内的刚度。

板单元力学行为与膜单元相反，只具有平面外的刚度，通常用来模拟地基梁。

壳单元的力学行为膜单元与板单元之和在建筑结构分析中，对于一般平面布置规则、楼板没有过大面积开洞的结构体系中，混凝土规范允许假定结构平面内的刚度无限大，即采用刚性隔板假定。

sap楼板在默认的情况下为弹性楼板，可以通过DIAPHRAGM来实现结构平面内无限刚性的假定。

该约束用于：

1、模拟建筑结构混凝土楼板或者混凝土填充板，这种板拥有很大的平面内刚度。

2、模拟桥梁上部结构的隔板，这些楼板一般具有很大的平面内的刚度。

此外，要注意隔板约束的节点必须在一个平面内，否则，该约束将会有效地束缚节点面外弯曲，会使结

构变刚，与实际不符。

sap2000入门栏2005年精华贴整理 

 作者：

tumugg提交日期：

2006-7-310:

52:

00  

　　1、局部坐标系

　　在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系，且用了三种颜色（红、蓝、白）来表示其局部坐标。

但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial1、axial2、axial3？

　　答：

　　（a）红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。

king.zk

　　（b）局部坐标系的规定如下：

1轴为轴向，从i点到j点。

当杆件为水平时，2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致；而当杆件为竖直时，2轴方向与整体坐标系X轴正向一致，3轴为右手螺旋规则，依据1、2轴而定。

lijianning

　　2、SAP2000软件在建立模型时，无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小，软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量，而在实际工程中是要考虑这些的，涉及到截面剪力强度大小计算等问题。

想问的是，现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估，这些结果可靠吗？

不知SAP新版本会不会解决这个问题？

2005-04-19

　　答：

在实际设计的时候，sap会给出所需要的剪切钢筋面积，这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。

至于做抗震评估，如果这里你的抗震评估是指使用pushover方法的话，那么也许可以这么做：

混凝土的本构关系采用受限制混凝土的曲线，让它来考虑箍筋的作用，这样将问题转移到定义合理的本构关系上去了。

ocean2000

　　3、SAP2000截面设置的梁配筋问题

　　各位大侠：

小弟初涉sap，有几个比较初级的问题：

（1）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只对纵筋的截面进行定义，而在实际的结构设计中，还存在箍筋配筋的问题。

（2）在sap2000中，对于梁、柱的配筋，只给了一个截面进行定义，而在实际的结构设计中，梁两端和中间段的配筋有时是不一样的，还有柱也存在这样的问题，大家如何处理的？

　　（3）在进行pushover推覆分析中，要设置塑性铰特性，sap2000给出了默认值，而实际的铰特性小弟认为应该对杆件进行试验，或者用专门的软件来计算，不知大家如何处理？

如果用软件来计算，望能告知或者提供上来，不胜感激！

　　（4）sap2000中进行动力时程分析用到的地震波，其文件格式是什么？

地震波的时间间隔是多少？

还是完全按照自己处理的地震波的时间间隔来定？

　　答：

（1）、sap2000在采用混凝土设计的时候会计算判断出所需要的纵筋和箍筋的面积，以结果的形式体现出来，定义截面的时候只是一个初始设置。

（2）、定义截面钢筋面积，是从杆系结构模拟的角度出发的，因此钢筋面积定义在两边和中间并没有什么差别，倒是箍筋的问题很难受，因为箍筋对延性的影响还是很大的，没有考虑箍筋的作用也算是一种保守的做法吧。

　　（3）、关于塑性铰参数的问题，可以自定义，这个参数可以计算的软件也很多，应该能计算截面M-转角，或者M-曲率的就可以，这两个可以根据塑性铰长度进行转化，自己编写程序也可以啊，采用条带法，可以参考一些钢筋混凝土非线性分析的资料。

　　（4）、地震波文件采用txt就可以，时间可以自己设置。

　　4、如何输入fy（屈服强度），fu（抗拉强度）？

？

　　答：

输入标准值,而不是设计值cmliu

　　5、SAP20009.04版本中的“PatternLiveLoadFactor”的含义？

2005-01-06

　　答：

样式活荷载折减系数。

　　这个系数主要是用于连续梁端部悬挑出部分的，因为这部分的荷载对其它跨中弯矩是有利的。

可以参见ETABS手册的设计部分。

CSI忙于对程序增加新功能，SAP2000的设计手册没有出是一个遗憾，不过可以看ETABS的设计手册部分。

Cmliu

　　6、sap2000中的edgeconstrain的含义？

2005-01-05

　　答：

这个功能主要是为了让面和梁共同作用！

　　你可以尝试建两个不同的模型，一个不约束，一个约束。

这样运行完后，约束的梁板变形是一体的；不约束的则是分离的，二者会有缝隙！

　　你用etabs的话会很明显，而且一般推荐创建约束。

Lovedy

　　7、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）：

phibisnolongercorrect（chinese2002）。

我用的是sap20009.04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

　　8、无支撑长度比怎么确定？

　　答：

　　（a）基本上，此项功能主要是用于钢梁设计。

由于钢梁强轴（majoraxis）受弯时，一侧之翼板受压，另一侧受拉。

受压侧之翼板可能发生LTB（Lateraltorsionalbuckling），故有必要将其束制，降低钢梁此类破坏。

SAP2000所提及的minorLTB指的就是计算钢梁强度时的侧向无支撑长度系数，计算侧向无支撑长度时，是以杆件全长为基准，再乘以LTB系数。

）u8216806

　　（b）是不是相当于把一根梁当作两部分处理，防止出现局部屈曲现象呢？

那么系数到底取多少合适，有参考标准么？

jttan

　　答：

必须视钢梁受压侧束制条件而定，举例：

一般钢梁（次梁）若与RC楼板或Deck板由shearstud接合一起时，由于此类钢梁一般是剪力接頭，故受压侧于上缘，因此shearstud的设置将可有效避免LTB，所以在SAP2000中可设一个合理值，本人我大多取0.1~0.2。

　　但若是主梁，则必须视次梁配置的状况而定，SAP2000中大梁的LTB系数是其支撑的次梁最大间距与主梁全长的比值。

u8216806

　　9、关于UnbracedLengthRatio（Minor，LT）的问题2004-11-15

　　问：

发现beamstressratios太高,先选startDesign/check偶发structure,选了一些groupname,然后选designmenu里面的Redefineelementdesigndata在assignmentoptionsarea的UnbracedLengthRatio（Minor，LT）里面输入一个值,再点击ok就可以redesign了redesign后发现有一些beamstressratios降下来了，不知道在什么时候使用这一功能呀？

　　答：

　　（a）应该是平面外支撑的问题吧，UnbracedLengthRatio（Minor，LT）中的数值并不改变程序计算出来的结构的内力，但是却能改变杆件的承受力和变形的能力，数值越少，就是说不支撑的距离越短，承载能力也越强，那么ratio肯定就越小，结构会越稳定。

摩蟹族的浪子

　　（b）主要用于钢结构，混凝土中的稳定问题考虑较少，因为混凝土构件截面都会比较大，惯性矩大而回转半径小，所以一般满足稳定，而且一般稳定问题一般是出现在强度破坏之后的，更多的考虑的是强度和延性了摩蟹族的浪子

　　（c）UnbracedLengthRatio（Minor,LT）meansifthedistancebetweenlateralbracing.Iftheratioissmall,thecapacityofthebeammightreach0.66Fy.Iftheratioissmallenough,itwillreach0.66Fy.Ontheotherhand,iftheratioishigh,thenthencapacityislow.aportionof0.66Fy.

　　Referto"ManualofSteelConstruction,ASD,9thEdition,SpecificationChapterF",youwillknowhowtocalculatethebendingstrengthofsteelfordifferenceunbracedlength.Bytheway,theratioisalwaysbetween0and1.Ifitis0.33,itmeansthattherearetwobracesbetweentheendofthemember.andtheunbracedlengthisonethirdofthetotallengthofthetotallengthofthememberzszjf

　　10、sap2000v9.04可以进行单、双向导荷载吗？

　　答：

　　（a）可以的。

就是将板定义成无限薄，然后自动划分时。

根据你的需要进行划分了，划分双边的时候就是双向导，如果只划分一边，那就单向导了。

fwang1999

　　（b）sap2000V9已经可以自动导荷载了。

以下是sap2000V9发布时官方的V9新功能说明原话：

Autotransferofarealoadstoframes，并可以显示导荷后的结果：

Displayofautomatedloadsvehome

　　（c）如果单纯为了倒荷载，还是建议用etabs的膜单元，导得很准确，而且能直观地显示导到梁上的荷载情况，还可以区分单向导荷和双向导荷。

在梁上可以看出导荷后，梁上是三角形荷载还是梯形荷载。

wenjin

　　11、膜厚度和弯曲厚度均设置为0的壳能不能导荷？

？

　　答：

　　（a）将壳的膜厚度和弯曲厚度均设为零的目的啥？

我估计你是想建立一个虚拟面来导面荷载，如果是这样的话，将厚度定义成一个很小的尺寸就可容易了king.zk

　　（b）膜厚度定义为零时，荷载是可以传导的，与不设为零是一样的：

荷载通过节点来传递，只是设为零时，这块shell就没有平面内或平面外的刚度了，并且没有了质量。

mjc5782

　　（c）需要注意的是通过面来导荷载不同于一边概念上的三角形或梯形导荷，它是通过节点力均分面上承受荷载来实现的，可能不符合我们预定的要求。

ading

　　12、请问在sap2000里，板（shell）上的荷载是怎么传递的，是非得直接就传到了支承它的柱子上，还是可以通过设置一些约束使它先传到梁然后再传到柱？

在输入面荷载的时候单位设置应该如何考虑比较好？

lyyu

　　答：

　　（a）shell单元需要划分，划分成有限元计算模型；划分数量根据工程计算精度要求确定。

至于约束，可以指定面边约束。

swhlzl

　　（b）一般是由板传到梁，再传到柱。

你可以分别剖分壳单元和梁单元，然后merge他们的对应节点，这样通过节点，板上的力传到了梁上。

网格划分的细，载荷的传递也越合理。

wdj007

　　13、楼面荷载传递到梁的问题

　　http:

//okok.org/cgi-bin/ut/topic_show.cgi?

id=24439&h=1&bpg=7&age=30

　　14、sap里壳单元和梁单元的传力机制。

　　在实际分析过程中常发现壳的传力有些问题，我是这么认为的：

　　有限元软件都是以节点传力的，壳单元只有在和梁单元有共同节点的地方才能把壳单元上的竖向力传到梁上。

如果不对梁和壳单元进行细分的话就不能分析出合理的结果。

但实际操作中，我把框架梁单元及壳单元进行了分割及剖分（编辑菜单里），仍得到不大合理的结果。

还有一个地方不大明白，不知道上面所说编辑菜单的框架单元细分及壳单元的剖分和指定菜单里的自动框架细分和自动面单元细分有什么区别？

raysea

　　答：

膜壳的传力是传向四个角点，本身分得越細的话得出的结果越精确。

（好像梁不分也可以，但是有约束的地方就一定要分成和膜壳的角点相连。

phonixs

　　15、做设计时什么时候考虑P-detar效应？

　　答：

高规里有阿：

刚重比大于2.7的弯剪型结构、刚重比大于20的剪切型结构不考虑P-detar效应。

tddt

　　16、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"UbracedLengthRatio"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unbraceedlengthtatio，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

　　17、请问怎样用SAP2000进行屈曲分析？

第一类稳定和第二类稳定怎么考虑?

还有模态数根据什么确定?

　　答：

　　1、第一类稳定计算可直接选用定义/分析选项数据对话框中的BUCKING选项，并对屈曲模态数和特征值收敛容差进行选择后计算。

屈曲因子大于1时，表明给定的荷载还可以增加。

屈曲因子为负数时，表明荷载反向时会屈曲。

第一类稳定分析SAP能做刚性框架（桁架）稳定系数，壳体的平面外和平面内失稳，实体单元构成杆件的屈曲分析。

同时在做线弹性屈曲分析前，可利用P-Detal等非线性分析的结果，读入非线性分析后的刚度，再进行线弹性屈曲分析，具体操作如下：

定义菜单>分析工况>选定已有的荷载名>在分析类型中选择非线性项>在其他参数中对几何非线性参数进行选择，选项有P-Delta或Delta与大变形分析等，再选择模态数，再选BUCKING工况>选择相应的运行项目即可得到屈曲系数。

　　第二类的稳定分析的方法可用PUSHOVER分析，但我个人感觉它方便于结构物在地震作用下的屈曲分析。

pushover分析法从意义上说是静力非线性分析方法（NonlinearStaticProcedure），静力非线性分析就是结构分析模型受到一个沿结构高度为某种分布形式逐渐增加的侧向力或侧向位移，直至建筑物倾覆为止，控制点一般指形心位置；目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。

而SAP和ETABS中的PUSHOVER分析基于FEMA-273和ATC-40。

ATC－40为学术报告，它对PUSHOVER分析方法给出了一套完整的详细说明及示例。

FEMA-273采用目标位移法，用一组修正系数，修正结构在“有效刚度”时的位移值，以估计结构非线性位移。

ATC-40采用承载力谱法，先建立5％阻尼的线弹性反应谱，再用能量耗散效应降低反应谱值。

　　2、从非线性静力Pushover分析可得到几种类型的输出：

（1）、可绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线。

（2）、可以ADRS格式绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线，其竖轴为反应谱加速度，水平轴为反应谱位移。

需求谱可在此点叠加。

　　（3）、对于Pushover的每一步，在逐步的基础上，可图形查看铰形成的顺序，彩色显示铰的状态。

　　（4）、对于Pushover的每一步，在逐步的基础上，可图形查看构件内力。

　　（5）、沿Pushover曲线的每一点的表格化的基底剪力对位移值，在某些铰属性的力-位移曲线特定的点处铰的数目，可在屏幕查看、打印或保存至一个文件。

　　（6）、能力谱的表格值（ADRS能力和需求曲线），有效周期和有效阻尼可在屏幕查看、打印或保存至文件。

　　3、由于前几个屈曲模式可能存在非常小的屈曲因子，程序说明书建议最少找6个振型。

PJB

　　18、屈曲分析（BUCKLING），请问屈曲分析后极限荷载在什么地方能看到？

　　答：

很简单，查一下factor值，极限值就是荷载Xfactor，在显示表格里.会有BUCKLING的系数.你可以查看最小倍数。

yxs_li

　　19、SAP最简单简支梁挠度和理论解的误差？

　　一个10m简支梁，承受24KN/m均布荷载，理论解5qL^4/（384EI）算得挠度为223.9mm（3d3s的计算挠度也为223.9），而sap算得挠度为226.357，这是不是程序的问题？

？

？

　　答：

把剪切刚度设为0即可。

　　20、关于SAP风和地震荷载的的加载？

2005-04-03

（1）风荷载：

　　定义好风荷载后如何加载到结构上呢？

　　如果要定义迎风面，把面刚度设为零，那对于立面复杂的建筑来说，这个方法应该是不太可行的，比较麻烦，所以我想应该有其指定的方法的；

（2）地震荷载：

　　地震荷载应该是通过定义反应谱实现的吧？

但是定义了反应谱后，好象还是没加载到结构上去，查询分析结果，在地震荷载共况下，结构没有任何反应。

　　答：

　　（a）对于风荷载，感觉你还是老老实实加到一根根杆件上吧，总感觉SAP在这方面有问题，除非把板划分成很细的小单元，否则荷载有问题的。

　　关于地震，根据你说的，感觉你没定义质量源，去查查。

另外对于反应谱一定要小心，别把单位搞错了，建议你用牛米单位，不行的话可以建个简单模型先算算。

多说一点，好像ETABS里中国规范地震力加载默认单位也不对的，要小心。

cogitation

　　（b）必须定义分析工况，分别包括风荷载分析、地震分析，你施加与结构的风荷载、反应谱工况才会计算，才能参与组合；这是两个概念。

SongChe

　　22、两个问题：

（1）空间两杆件的铰结和刚结应如何定义？

是否使用restraint,以及与定义支坐节点的区别.

（2）空间一根杆件的中部与一杆件铰结应如何定义。

如主次梁

　　答：

　　（a）sap2000中，构件端部缺省是刚接。

　　某构件铰接时，释放其端弯矩即可。

　　主次梁：

主梁在节点处分为两跟梁输入。

次梁端部弯矩释放。

　　构件之间的连接关系和节点约束restraint无关okok

　　（b）对于主次梁结构，如次梁过主梁后无悬挑，则可以用okok兄的方法处理，即释放其端弯矩。

但如果次梁过主梁后有悬挑，则很明显对次梁来说是个连续梁结构，其在支座即与主梁连接处存在弯矩，我对这问题的处理是释放所有主次梁连接处节点的约束，而主梁则分段输入。

妥否？

日出东方

　　（c）次梁过主梁后有悬挑,上面兄弟也说了，我只是觉得应该这样处理：

　　主、次梁在交叉处应分段，此时节点处主、次梁都应有弯矩。

只需放掉两者的扭矩就可以了twc999

　　23、sap2000中Multipliers是什么意思？

？

这和1.2×衡载，1.4×活载有什么关系？

好像程序里面没有输入1.2/1.4的地方？

自重它会自己乘以1.2吗？

自重是不是只动认为是dead荷载而不用输入？

2002-04-26

　　答：

　　（a）define---->loadcombinations定义组合系数mayllian

　　（b）自重在deadload里面定义，后面的Multipliers就是自重的组合系数，这里默认是1.0的，所以你可以在荷载组合的时候把1.2加上去。

mayllian

　　（c）荷载组合可以自己定义，在荷载类型里面的组合里面TSINGZH

　　（d）1.2，1.4的分项系数的输入。

分项系数与采用的设计规范有关，所以只在DESIGN的时候才会用到分项系数。

仅仅做结构计算是用不到1.2，1.4这种东西的WoodAnts

　　（e）我所使用的铁塔计算程序，内核就是用SAP2000，自重在不需要程序自动计算的时候，就输入0，如果程序自动计算的结果和实际自重不同，系数就不是1了。

比如铁塔辅助材，节点板没有输入到模型中，所以系数就是大于1的系数。

towerdesign

　　24、关于分析工况的问题

　　sap中有荷载组合还有分析工况，请问这两项都是什么意思，有什么关系嘛？

2005-07-28

　　答：

　　（a）荷载组合分析的时候是不可选的，而分析工况是可选的

　　可以这样理解LL1＋LL2＋LL3的荷载组合是分别做（单个CASE）LL1、LL2、LL3的分析后，线型叠加的。

而LL1＋LL2＋LL3的分析工况，是计算的时候一起计算的。

　　如果结构中有非线性单元，在单个工况下，为不稳定结构，最好用分析工况组合。

　　比如有土的受压弹簧的模型，在单独水浮力工况下是不稳定的，不能计算，就要在分析工况中设置水浮力工况不单独分析，同时增加需要的分析工况组合ericssdi

　　（b）

　　1、荷载工况是指定荷载如何施加给结构（如动力和静力）和如何进行分析（如线性与非线性），可以说是针对结构的荷载情况；

　　2、分析工况也是指定荷载如何施加给结构，可用于将荷载工况组合成一个或几个分析工况进行分析，分析工况不产生结构响应，可以说是针对荷载工况的施加方式；

　　3、要得到荷载工况产生的结构响应，必须定义分析工况包含荷载工况；

　　4、工况组合是针对设计组合或者考虑多种荷载工况共同作用下的结构响应，可将不同分析工况的结果按各种方式进行组合，如1.2恒+1.4活；

　　其实对于给定荷载的结构，可根据荷载工况、分析工况和组合任意进行搭配得到最后分析结果，这也是SAP功能强大的体现。

朽木

　　25、请教

　　1，板和相邻的垂直于板边界的杆件之间是怎么连接的？

　　2，还有板是不是必须有杆件作为边界，是不是必须用梁柱围起来？

　　3，板的网格细分如何进行？

　　答：

用板单元时一定要注意，板只是通过节点向其他构件传力。

所以，如果板支撑在梁上，一定要细化板，同时细化梁。

一般情况下，一个板至少要有16块cjc2000

　　26、re