sap实施sap84算例文档格式.docx
《sap实施sap84算例文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《sap实施sap84算例文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
Ctrl+B
采用捕捉方式生成节点，即用屏幕捕捉或网点捕捉的方式生成节点平面工作平台下有效
Ctrl+J
交线生成法生成节点，即节点位置由两条直线来确定平面工作平台下有效
Ctrl+1
转换到平面工作平台
Ctrl+2
转换到立面工作平台
Ctrl+3
转换到立体工作平台
ALT+F4
退出
Ctrl+L
查看两点之间的距离
Ctrl+F
反转当前立面的显示方向
#
在捕捉点时，按‘#’可以直接输入绝对坐标值确定点
@
在捕捉点时，按‘@’可以直接输入相对坐标值确定点
Ctrl+N
新建文件
Ctrl+O
打开文件
Ctrl+P
打印
Ctrl+S
保存
Ctrl+Z
撤销操作
Ctrl+Y
恢复操作
Delete
如果当前没有任何操作，表示删除当前处于选中状态的对象
在阅读本章内容之前请务必先阅读“SAP84使用概述”、“图形交互系统GIS概述”和“GIS的功能说明”三章的内容，尤其需要掌握如何捕捉点和选择对象，另外还需要在C盘创建文件夹Tutor，以下所有算例保存时都放在此文件夹内。
SAP84同时在安装文件夹Help\TutorData内保存了这些算例的项目文件（扩展名为PRJ）。
19.1
连续梁的计算──图形交互方式
下图所示例题（beam.prj），两跨的长度均为5m，截面面积A=0.2m2，截面惯性矩I=0.00417m4，不考虑剪切刚度，材料弹性模量E=3×
107kN/m2，泊松比v=0.25，材料密度ρ=2.5t/m3，不考虑自重引起的变形，考虑两个荷载工况：
●
工况1：
第一跨作用三角形荷载，最大值为5kN/m，第二跨作用均布荷载5kN/m；
工矿2：
最右端作用集中力10kN。
要求计算前三阶周期和两个工况下最大位移、最大弯矩。
采用GIS的平面结构类型来输入上述结构，单元采用梁柱单元，由于需要计算多个周期，模拟的单元数可以取多一点，本例子共采用10个梁柱单元模拟。
整个分析的步骤如下所示，主菜单和子菜单之间用->
表示，输入键盘上的回车键用<
Enter>
表示：
1.
选择结构类型。
进入GIS后，选择菜单“文件->
新建”，在新建对话框中选择新建平面结构；
2.
定义截面库。
选择菜单“参数->
管理普通截面库”，在对话框中选择“添加截面”按钮，输入截面名称：
A02<
，选择截面类型为“自定义截面参数”，然后输入截面面积A为0.2，惯性矩I33为0.00417，剪切面积A2为0（或者输入一个远远大于0.2的数）。
最后按“确定”按钮退出；
3.
定义材料库。
管理材料库”，在对话框中选择“添加材料”按钮，输入材料名称：
con<
，混凝土强度等级输入0，弹性模量输入30000000，泊松比输入0.25，单位体积质量输入2.5。
4.
取消材料自重的影响。
选项设置”，在对话框中取消选项“考虑材料自重”。
由于在输入材料con时并没有输入单位体积重量，这一步实际上可以不需要；
5.
生成最两端的两个节点。
选择菜单“几何->
绝对坐标生成节点”（或者按Ctrl+A键），输入0,0<
（数字之间的逗号可以用空格代替），再输入10,0<
。
按ESC键退出节点生成；
6.
生成10个梁单元。
梁柱生成”，确认当前材料和截面分别为con和A02，在常用工具与按钮对话框（左下角显示的对话框）的生成方式下拉框中选择“直线生成”，然后捕捉平面上左边的节点，再捕捉右边的节点，然后输入单元数目10<
按ESC键退出梁柱生成操作；
7.
选择菜单“显示->
显示全图”（或者按F7），使梁柱显示的大小比较合理；
8.
显示选项”，选中“节点号”和“单元号”，按“确定”按钮退出。
然后通过常用工具栏上的两个字符放大和字符缩小图标，调整文字显示大小，使其比较清晰；
9.
施加约束。
选择菜单“属性->
节点->
节点自由度约束”，然后在左上角的对话框中选中第二个约束按钮，程序将自动选中“约束y向平动自由度”和“约束z向平动自由度”，接着用鼠标在1号节点（最左边的节点）附近按一下鼠标左键，这时1号节点显示的颜色发生了改变，最后按<
（或者按窗口最下端的应用按钮）。
接着在左上角的对话框中选中第四个约束按钮，程序将自动选中“约束z向平动自由度”，接着用鼠标在7号节点（正中间的节点）附近按一下鼠标左键，这时7号节点显示的颜色发生了改变，最后按<
（或者按屏幕最下端的应用按钮）。
按ESC键退出；
10.
使约束标记永远显示。
按F10键重画之后，前一步显示的约束标记不见了。
选择菜单“显示->
显示选项”，选中“约束、质量、指定位移”选项，按“确定”按钮退出。
约束标记又重新显示了；
11.
施加荷载。
选择菜单“荷载->
梁柱荷载”，在左上角对话框中选中“改变荷载参数”按钮，在启动的对话框中选中“以插值的方式确定梁柱线荷载”，然后在荷载线密度值文字下的两个编辑框内分别输入0和-5，最后选中“退出然后捕捉2个插值点”按钮。
接着先把鼠标移到1号节点（最左边的节点）附近，直到在鼠标附近显示“端点”这样的文字，按鼠标左键选中该点（该点作为第一个插值点），然后把鼠标移到7号节点（最中间的节点）附近，直到在鼠标附近显示“端点”这样的文字，按鼠标左键选中该点（该点作为第二个插值点），程序将自动把这两个点的坐标填充到左上角的对话框内。
然后依次选中1、2、3、4、5号梁柱单元（左边的五个单元，选中后显示颜色会发生改变），最后按<
然后在左上角对话框中选中“改变荷载参数”按钮，在启动的对话框中取消“以插值的方式确定梁柱线荷载”，然后在“作用位置和荷载值”表格中按两次“+”按钮，添加两行表格，在第一行输入0和-5，在第二行输入-1和-5，按“确定”按钮退出对话框。
接着选中6、7、8、9、10号梁柱单元（右边的五个单元，选中后显示颜色会发生改变），最后按<
按ESC键退出。
在常用工具与按钮对话框中输入当前荷载种类为2，选择菜单“荷载->
节点集中力”，在左上角对话框的“相应类型的荷载值”之后输入-10，然后选中2号节点（最右端），最后按<
12.
使荷载标记永远显示。
按F10键重画之后，前一步显示的荷载标记不见了。
显示选项”，选中“荷载、节点温度、梁柱温度”选项，按“确定”按钮退出。
荷载标记又重新显示了；
13.
使荷载显示比例跟大些。
选项设置”，在对话框中的荷载显示比例之后输入4，按“确定”按钮退出。
然后按F10重画；
14.
输入周期计算需要的参数。
振型计算参数”，在对话框中选中“需要计算振型”，并输入振型计算个数为3。
按“各荷载种类转质量因子”表格中的“-”按钮，删除表格所有的行，按“确定”退出；
15.
关闭单元号、节点号和荷载的显示。
显示选项”，取消“节点号”、“单元号”和“荷载、节点温度、梁柱温度”三个选项，按“确定”按钮退出；
16.
数检和保存。
选择菜单“文件->
数据检查”，没有发现明显错误，按Ctrl+S，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:
\Tutor，文件名为beam；
17.
计算。
选择菜单“分析与结果->
计算与分析->
开始计算与分析”；
18.
显示位移图。
各种位移的图形显示”，选中静态图形中的第一项，按“确定”退出，屏幕上将显示荷载种类1作用下的变形图和最大位移值。
在结果处理工具栏的当前荷载种类下拉框中选择“种2”，屏幕上将显示荷载种类2作用下的变形图和最大位移值。
由于本例题没有输入内力组合和位移组合，分析程序将自动创建两个内力组合和两个位移组合，它们分别对应于荷载种类1和荷载种类2，也就相当于工况1和工况2；
19.
显示弯矩图。
一维单元的内力图”，内力图种类选择“1-2平面内的弯矩”，按“确定”退出，屏幕上将显示内力组合1作用下的弯矩图。
在结果处理工具栏的当前内力组合下拉框中选择“内2”，屏幕上将显示内力组合2作用下的弯矩图；
20.
显示周期和对应的模态（振型）。
各种位移的图形显示”，选中动态图形中的第三项，按“确定”退出，屏幕上将显示第一阶周期对应的振型图。
在结果处理工具栏的当前阶周期下拉框中依次选择“周1”、“周2”和“周3”，屏幕上将依次显示前3阶振型和对应的周期。
用户可以在“显示->
显示选项”的结果显示设置对话框中设置动画显示的时间间隔等参数；
21.
关闭动画。
在结果处理工具栏中包含一个图标用以停止动画（也可以按ESC代替）；
22.
关闭所有结果显示。
“分析与结果->
关闭所有结果显示”。
19.2
连续梁的计算──手工填写数据文件方式
本节采用填写数据文件的方式来计算前一节的连续梁，其操作步骤如下：
启动SAPGUIDE，选择菜单“前后处理->
文本文件编辑器”，填写以下内容，并把文件存成C:
\Tutor\beamD：
SYSTEM
N=11L=2U=10
UNIT=0
:
总体信息
RITZ
:
振型计算数据
V=6P=3ERROR=0.00001ITE=1STURM=1
RESTRAINT
节点自由度的约束
1R=111011
251R=100011
6R=101011
7111R=100011
LOADS
集中力
11L=2F=00-10000
JOINT
节点坐标
1C=000
11C=0100
G=1111
FRAME
梁单元
162O=2
1A=0.2J=0.4I=4.17E-3G=1.2E7W=0M=2.5E=3E7C=0
1PZ=00-1-1
2PZ=0-1-1-2
3PZ=0-2-1-3
4PZ=0-3-1-4
5PZ=0-4-1-5
6PZ=0-5-1-5
112M=1DIR2=001T=1L=1G=9111
223M=1DIR2=001T=1L=2
334M=1DIR2=001T=1L=3
445M=1DIR2=001T=1L=4
556M=1DIR2=001T=1L=5
667M=1DIR2=001T=1L=6
778M=1DIR2=001T=1L=6
889M=1DIR2=001T=1L=6
9910M=1DIR2=001T=1L=6
101011M=1DIR2=001T=1L=6
选择需要计算的数据。
在SAPGUIDE主界面上按“数据文件”按钮，然后在启动的对话框中选中前一步所保存的数据文件；
在SAPGUIDE主界面的工具栏按“计算”按钮，计算完毕后，启动后处理SAPOUT，由于SAPOUT实际上已经集成到GIS内，有关结果的查看可以参考前一节的相关内容。
19.3
四边简支方板的计算──手工生成
一水平放置四边简支的方板（shell.prj），长宽为8m，厚度0.15m，材料为30号混凝土，考虑自重，板上作用向下的均布荷载，恒载3kN/m2，活载2kN/m2。
计算力效应时的组合系数分别为1.2和1.4,而计算位移时的组合系数均为1.0。
试计算其最大位移和单位长度上的最大弯矩。
采用GIS的空间结构类型来输入上述结构，单元采用板壳单元（壳类型），单元数目为10×
10，恒载（包括自重）和活载分别放置在荷载种类1和2下，单元的生成方式为手工生成：
重新进入GIS，在新建对话框中选择新建空间结构；
C30<
，混凝土强度等级输入30，其余的保持为0。
生成100个板壳单元。
板壳生成”，在左上角的对话框中选择“壳（空间变形）”，厚度h1输入为0.15，其余的h2、h3、h4自动变成0.15，确认当前材料为C30，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“四边形生成”，然后输入0,0<
（如果窗口的最下端没有变化，可以先按＃键），再输入8<
，再输入8,8<
，最后输入08<
，输入沿边1-2和2-3生成的单元数：
10
10<
按ESC键退出生成操作，再按F7显示全图，按F6适当缩小图形；
保存。
保存”，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:
\Tutor，文件名为shell。
显示的图形如下：
节点自由度约束”，然后在左上角的对话框中选中第1、3、4、6项（即约束x、z向平动自由度和转动自由度），接着选中左右两边的节点，最后按<
在左上角的对话框中选中第2、3、5、6项（其余两项不选中，即约束y、z向平动自由度和转动自由度），接着选中上下两边的节点，最后按<
在左上角的对话框中选中全部6项（即完全固定），接着选中四个角节点，最后按<
显示约束和荷载标记。
显示选项”，在对话框中选中“约束、质量、指定位移”和“荷载、节点温度、梁柱温度”选项，按“确定”按钮退出；
转换到立体工作平台。
按工作平台切换按钮（处在窗口最下端）中的第三个按钮（或者按Ctrl+3）；
板壳荷载”，在左上角对话框中选中“改变荷载类型与参数”按钮，在启动的对话框左侧选中第1种荷载类型（即面外垂直分布荷载），分布荷载在角点上的四个值P1、P2、P3和P4均输入3，按“确定”按钮退出对话框，然后选中所有的板壳单元，按<
在常用工具与按钮对话框中输入当前荷载种类为2，在左上角对话框中选中“改变荷载类型与参数”按钮，在启动的对话框内，分布荷载在角点上的四个值P1、P2、P3和P4均输入2，按“确定”按钮退出对话框，然后选中所有的板壳单元，按<
按ESC键退出板壳荷载操作。
输入内力组合和位移组合。
荷载组合->
内力组合”，按“添加”按钮，在对话框左边表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在第一行表格中输入1和1.2，在第二行表格中输入2和1.4，按“确定”按钮，再按“确定”按钮退出。
位移组合”，按“添加”按钮，在对话框左边表格中按两次“+”按钮添加两行表格，在第一行表格中输入1和1.0，在第二行表格中输入2和1.0，按“确定”按钮，再按“确定”按钮退出。
关闭约束和荷载的显示。
显示选项”，取消“约束、质量、指定位移”和“荷载、节点温度、梁柱温度”两个选项，按“确定”按钮退出；
数据检查”，没有发现明显错误，按Ctrl+S保存；
各种位移的图形显示”，选中动态图形中的第二项，按“确定”退出，屏幕上将显示位移组合1（即恒载和活载同时作用）作用下的变形图和最大位移值；
选择菜单“分析与结果->
关闭所有结果显示”；
转换到平面工作平台。
按工作平台切换按钮（处在窗口最下端）中的第一个按钮（或者按Ctrl+1）；
显示沿竖向单位长度的弯矩彩图。
本例题板壳局部坐标系的1方向为横向，2方向为竖向，是否重定义没有影响。
各种结果的等值云图”，在对话框的左侧选中“板壳单元局部坐标下的应力和内力”，在右侧选中“沿垂直1轴的边单位长度弯矩M11”，按“确定”按钮退出对话框；
计算中心截面处的内力，该截面沿着竖向并且穿过中心，即把方板看成横向放置的扁梁。
生成内力积分线”，依次捕捉下边缘的中心节点和上边缘的中心节点。
选择菜单“查看->
内力积分线与面的信息”，选择刚才生成的内力积分线，GIS将弹出一个对话框显示沿着该端面的轴力、剪力和弯矩；
退出GIS。
退出”，可以不用保存。
19.4
四边简支方板的计算──自动生成
求解的问题与前一节完全相同，只是在生成板壳单元时采用自动剖分进行（shella.prj）。
其步骤如下：
同前一节；
生成边界。
选择菜单“自动剖分->
直线边界”，输入0<
，8<
，8,8<
，0,8<
，0,0<
，按ESC结束生成此次生成，再按ESC退出操作。
按F7显示全图，再按F6适当的缩小；
边界位移（自由度）约束”，然后在左上角的对话框中选中第1、3、4、6项（即约束x、z向平动自由度和转动自由度），接着选中左右两条边界，最后按<
在左上角的对话框中选中第2、3、5、6项（其余两项不选中，即约束y、z向平动自由度和转动自由度），接着选中上下两条边界，最后按<
约束也可以在形成板壳单元后直接施加在节点上，其操作方法同前一节；
形成板壳单元。
自动剖分形成板壳单元”，在左上角的对话框中选择“壳（空间变形）”，厚度h1输入为0.15，其余的h2、h3、h4自动变成0.15，确认当前材料为C30，全局剖分尺寸输入0.6，然后选中所有的四条直线边界，按<
，剖分结束之后在弹出的对话框内选择“接受”按钮；
\Tutor，文件名为shella；
其余的操作与前一节完全相同。
只是在结果处理过程中，板壳单元的局部坐标系被重新定义了，若要显示重定义之后的局部坐标系，可以选择菜单“显示->
显示选项”，在对话框中选中“显示板壳重定义之后的局部坐标”，在按“确定”按钮。
19.5
多层结构的计算
一栋10层的框架剪力墙结构（build.prj和build2.prj），层高都为3m，各层的结构布置完全相同，下图是其中一层的平面布置示意图，两个方向均为8跨，10m等间隔，中间黑颜色部分（粗颜色部分）为墙。
柱子材料为30号混凝土，截面均为0.8×
0.8，梁材料为25号混凝土，截面均为0.4×
0.7，墙材料为30号混凝土，厚度均为0.3。
除了墙围成的区域外全布满厚度为0.1的楼板，楼板材料为25号混凝土（弹性模量2.8×
107kN/m2，泊松比0.2），恒载为6kN/m2（含楼板自重），活载为4kN/m2，考虑X和Y向风荷载、地震荷载。
要求分别采用刚性和弹性楼板假定对该结构进行计算，弹性楼板假定不考虑楼板的弯曲刚度。
为了描叙方便，这里采用字母和数字组合表示某个点，例如，A1表示左上角的点，I9表示右下角的点，B5表示第2排的左起第5个点。
在采用弹性楼板模拟时，使用板壳单元的膜类型来模拟，楼面荷载全部作用在梁和墙上，板壳上不作用任何荷载。
分析此结构的所有操作如下：
进入GIS后，在新建对话框中选择新建空间结构；
选择菜单“参数->
总层数输入”，输入10<
，然后在层高输入对话框左侧表格中按一次“+”按钮添加一行，在表格中分别输入1和3，按“确定”退出；
定义轴网。
添加、删除和编辑轴网”，按“增加轴网”按钮，并输入轴网名为Z1<
，然后在“X向布置（纵线）”表格中按三次“+”按钮添加三行，在第一行输入1和0，在第二行输入2和10，在第三行输入9和10。
接着在“Y向布置（横线）”表格中按三次“+”按钮添加三行，在第一行输入1和0，在第二行输入2和10，在第三行输入9和10。
最后按“确定”退出。
按两次F6键缩小轴网，使其不被遮挡；
柱截面<
，然后输入截面宽b为0.8，截面高h为0.8。
再选择“添加截面”按钮，输入截面名称：
梁截面<
，然后输入截面宽b为0.4，截面高h为0.7。
C25<
，混凝土强度等级输入25，其余保持为0。
再选择“添加材料”按钮，输入材料名称：
，混凝土强度等级输入30，其余保持为0。
按Ctrl+S，在对话框中选择需要保存的文件夹为C:
\Tutor，文件名为build；
生成第一层的柱子。
柱生成”，确认柱单元参数对话框中的“网点”被选中，在材料与截面对话框的两个下拉框中分别选中“C30”和“柱截面”，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“窗口生成”，然后在轴网的左上角的外侧按一下鼠标左键，再在轴网的右下角的外侧按一下鼠标左键，使轴网完全包括在矩形框；
生成第一层的梁。
梁生成”，在材料与截面对话框的两个下拉框中分别选中“C25”和“梁截面”，在常用工具与按钮对话框的生成方式下拉框中选择“四边形生成”，然后依次用鼠标捕捉轴网左上、左下、右下和右上角的四个点（即A1、I1、I9和A9点），然后输入沿边1-2和2-3生成的单元数为：
8
8<
按ESC键退出操作；
删除多余的柱和梁。
选择菜单“编辑->
删除节点单元刚性区域等”，在对象选择选项对话框中选中“选择梁单元”和“选择（斜）柱单元”，在常用工具与按钮对话框的选择对象方式下拉框中
升级会员 