sapV14中文版实例详细操作步骤组合结构静力计算.docx
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sapV14中文版实例详细操作步骤组合结构静力计算
第一部分初步的认识
在SAP2000中生成一个完整的模型的基本过程主要分为、建立模型、模型分析、模型设计三个步骤。
图生成典型模型基本过程流程图
本部分以简单模型为例,详细介绍SAP2000模型建立、运行分析、运行设计的过程。
使初学者对在SAP2000建模步骤有一个初步的认识。
题目1:
组合结构静力计算
●操作演练
●模型概要
组合结构静力计算
计算组合结构轴力、弯矩、剪力(算例来自《结构矩阵分析及程序设计》第145页)
说明:
建议自己试着独立完成这一题目。
如果你能独立完成分析过程,那么你可以跳过这一节。
如果你在建模中遇到问题,然后按照下列步骤进行操作。
●建立几何形状
1.在状态栏中的下拉对话框中选择KN-m单位制
2.从菜单“文件(File)”功能表选择“新模型(N)(NewModel﹍)”显现出样本模型的对话框,点击“轴网(GridOnly)”模板。
3.在弹出的对话框的“快速网络线(QuickGridLines)”中
在“轴网线数量(NumberofGridSpaces)”中:
›X方向(Xdirection)编辑框中输入5
›Y方向(Ydirection)编辑框中输入0
›Z方向(Zdirection)编辑框中输入4
在“轴网间距(GridSpacing)”中:
›X方向(Xdirection)编辑框中输入3
›Y方向(Ydirection)
›Z方向(Zdirection)
›按“确定”按钮。
屏幕上显现模型的3-D及2-D影象,右侧为位于Z=0.75的X-Y平面。
左侧视窗显现3-D透视。
5.点击3D-view窗口右上角“X”,关闭该窗口
6.点击窗口工具条上按钮
,得到Y=0的X-Z平面
7.点击“定义(Define)”|“坐标系统/轴网(CoordinateSystems/Grids…)”|“修改/显示系统(Modify/ShowSystem…)”或双击X或Y坐标,弹出“定义网格系统数据(DefineGridSystemData)”对话框。
在对话框的编辑框中修改,如下图所示。
按“确定”按钮,退出对话框。
轴网定义完毕。
8.按下左边的工具条中绘制“框架/索单元(DrawFrame/CableElement)”按钮
。
依次选择节点网格线的交点处1,2,3,4,5,6,4,右击鼠标键,顺次选择6,7,2,右击鼠标键,选择7,1点位置。
按下工具条中(
)按钮
,使节点(Joints)和框架(Frames)两栏中标签(labels)选择框变成选择状态。
然后按下确定(OK),如下图所示。
●定义材料属性
9.从“定义(Define)”菜单选择“材籵(M)(Materials…)”打开“定义材料(DefineMaterials)”对话框。
单击(Clickto)选择框中的添加新材料(AddNewMaterial)选项.
10.在弹出的对话框中
›接受Mat1为材料名称(MaterialName)
›在材料类型(TypeofDesign)中选择其它(Other)选项
›输入弹性模量值是否为3e7,将其他值改为0
›单击OK
›单击(Clickto)选择框中的添加新材料(AddNewMaterial)选项
›接受Mat2为材料名称(MaterialName)
›在材料类型(TypeofDesign)中选择其它(Other)选项
›输入弹性模量值是否为2e8,将其他值改为0
›两次单击确定(OK),退出对话框,材料定义完成。
●定义截面类型
11.选择菜单“定义(Define)”|“截面属性(Seclionproperties)”|“框架截面(FrameSections…)”项,打开“框架属性(FrameProperties)”对话框,单击“添加新属性(AddNewProperty)”项。
其它(Other),然后选择添加常规(AddGeneral)。
13.弹出常规截面(GeneralSection)对话框,在截面名称(SelectName)编辑框中输入1,在材料(Material下)拉列表中选择Mat2,点击截面属性按钮。
14.将弹出的属性数据对话框中的编辑框按如下所示填写,然后二次单击确定(OK),回到“框架属性(FrameProperties)”对话框。
15.在“框架属性(FrameProperties)”对话框中单击“添加新属性(AddNewProperty)”项。
16.在右上角的下拉列表选择其它(Other),然后选择添加常规(AddGeneral)。
弹出常规截面(GeneralSection)对话框,在截面名称(SelectName)编辑框中输入2,在材料(Material下)拉列表中选择Mat2,点击截面属性按钮。
17.在弹出的属性数据对话框中的编辑框
(
)填写,将其他值置为0,然后二次单击确定(OK),回到“框架属性(FrameProperties)”对话框。
18.在“框架属性(FrameProperties)”对话框中单击“添加新属性(AddNewProperty)”项。
19.在右上角的下拉列表选择其它(Other),然后选择添加常规(AddGeneral)。
弹出常规截面(GeneralSection)对话框,在截面名称(SelectName)编辑框中输入3,在材料(Material下)拉列表中选择Mat2,点击截面属性按钮。
20.在弹出的属性数据对话框中的编辑框
(
)填写0.5E-3,将其他值置为0,然后三次单击确定(OK),退出对话框,框架截面定义完成。
●给单元赋截面属性
21.单击
22.在屏幕上选择单元1,2,3,4
23.选择功能菜单指定(Assign)中的框架(Frame)以及然后的子菜单中的框架截面(FrameSections…)项,打开截面指定对话框
24.在对话框中
›单击Name中1,将其置于高亮度显示
›单击OK
25.单击工具条中的ShowUndeformedShape按钮
使截面号不再显示。
26.在屏幕上选择单元6,8
27.选择功能菜单指定(Assign)中的框架(Frame)以及然后的子菜单中的框架截面(FrameSections…)项,打开截面指定对话框
28.在对话框中
›单击Name中3,将其置于高亮度显示
›单击OK
29.单击工具条中的
ShowUndeformedShape按钮
使截面号不再显示。
30.在屏幕上选择单元5,7,9
31.选择功能菜单指定(Assign)中的框架(Frame)以及然后的子菜单中的框架截面(FrameSections…)项,打开截面指定对话框
32.在对话框中
›单击Name中2,将其置于高亮度显示
›单击OK
33.单击工具条中的
ShowUndeformedShape按钮
使截面号不再显示。
●节点约束
34.选择节点1
35.选择功能菜单指定(Assign)中的节点(Joint)以及然后的子菜单中的约束(Restraints…)项,打开自由度约束对话框
36.将对话框中的选择框置为如下所示:
37.选择节点5
指定(Assign)中的节点(Joint)以及然后的子菜单中的约束(Restraints…)项,打开自由度约束对话框
39.将对话框中的选择框置为如下所示:
●荷载
40.定义(Define)中的荷载模式(LoadPatterns)打开对话框
41.在对话框中
›在荷载模式名称(LoadPatternName)输入域中输入“Load1”,类型(Type)选择DEAD(恒荷载),将自重乘数(SelfWeightMultiplier)下的1改为0,单击右边的添加新的荷载模式(AddNewLoadPattern)按钮
›将荷载模式名称编辑框中Load1 改为Load2,单击右边的添加新的荷载模式(AddNewLoadPattern)按钮
›单击确定(OK)
42.在屏幕上选择单元1,2,3,4
43.选择功能菜单指定(Assign)中框架荷载(FrameLoads…)的子菜单分布(Distributed…)项,在方向(direction)中选择GlobalZ,接受LOAD1为荷载模式名称(LoadPatternName),在均布荷载(UniformLoad)编辑框中输入-10。
44.在功能菜单视图(View)中去掉显示轴网(ShowGrid…)上的对勾。
45.单击工具条中的
ShowUndeformedShape按钮
使截面号不再显示。
47.选择功能菜单指定(Assign)中节点荷载(JointLoads…)的子菜单力(Force…)项,在全局Z轴向力(ForceGlobalZ)编辑框中输入-50,选择LOAD2为荷载模式名称(LoadPatternName)。
●单元自由度释放
48.在屏幕上选择单元5,6,7,8,9,选择功能菜单指定(Assign)中框架(Frame)的子菜单释放/部分固定(Release),如下图所示,在起点(Start)栏释放掉单元I端的R1,R2,R3及终点(End)J端的R2,R3自由度,单击确定(OK)
然后单击确定(OK)
49.在屏幕上选择单元1,3,选择功能菜单指定(Assign)中框架(Frame)的子菜单释放/部分固定(Release),如下图所示,在起点(Start)栏释放掉单元I端的R1,R2,R3自由度,单击确定(OK)
50.在屏幕上选择单元2,4,选择功能菜单指定(Assign)中框架(Frame)的子菜单释放/部分固定(Release),如下图所示,在起点(Start)栏释放掉单元J端的R1,R2,R3自由度,单击确定(OK)
●计算
51.选择功能菜单分析(Analyze)中的设置分析选项
项,打开分析选项对话框。
按下PlaneFrameXZPlane按钮
,从而设置分析限定提供的自由度。
52.单击运行按钮
,启动分析
53.分析结束(应该没有警告和错误信息输出),单击确定(OK)
54.单击工具条中的
ShowUndeformedShape按钮
。
55.选择功能菜单显示(Display)中的显示影响线/面(ShowInfluenceLines…)以及然后的子菜单中的Frame…项,打开对话框
56.在FrameID编辑框中输入7,单选按钮点击剪力2-2(Shear2-2),在LocationStation一栏中输入5,将ScaleFactor
Qb左影响线图
57.选择功能菜单Display中的ShowInfluenceLines…以及然后的子菜单中的Joints…项,打开对话框
58.在FrameID编辑框中输入6,在VectorType一栏中选中Reaction,单选按钮点击U3,将比例系数(ScaleFactor)
●结果查看
59.单击按钮
,弹出显示框架的构件受力图(MemberForcesDiagramforFrames)对话框。
在工况/组合名(Lase/ComboName)下拉列表中选择LOAD1,单击轴向力(AxialForce),并且选择在图上显示值(ShowValuesonDiagram),然后单击确定(OK)
60.单击按钮
,弹出显示框架的构件受力图(MemberForcesDiagramforFrames)对话框。
在工况/组合名(Lase/ComboName)下拉列表中选择LOAD1,单击剪力2-2(Shear2-2),并且选择在图上显示值(ShowValuesonDiagram),然后单击确定(OK)
61.单击按钮
,弹出显示框架的构件受力图(MemberForcesDiagramforFrames)对话框。
在工况/组合名(Lase/ComboName)下拉列表中选择LOAD1,单击弯矩3-3(Moment3-3),指定比例系数(ScaleFactor)0.1 然后单击确定(OK)
Moment3-3图
●单元内力列表输出
62.选择菜单文件中的打印表格项,打开对话框。
单选单元输出并按确定键,在文件名输入文件名(如Stress),点击打开即可。
Table:
ElementForces-Frames,Part1of2
Table:
ElementForces-Frames,Part1of2
Frame
Station
OutputCase
CaseType
P
V2
V3
T
M2
m
KN
KN
KN
KN-m
KN-m
1
Load1
LinStatic
1
Load1
LinStatic
1
Load1
LinStatic
1
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LinStatic
1
Load2
LinStatic
1
Load2
LinStatic
2
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LinStatic
2
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LinStatic
2
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LinStatic
2
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LinStatic
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LinStatic
2
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3
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LinStatic
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LinStatic
6
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LinStatic
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9
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LinStatic
9
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LinStatic
9
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LinStatic
9
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LinStatic
9
Load2
LinStatic
Table:
ElementForces-Frames,Part2of2
Table:
ElementForces-Frames,Part2of2
Frame
Station
OutputCase
M3
FrameElem
ElemStation
m
KN-m
m
1
Load1
1-1
1
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1-1
1
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1-1
1
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1-1
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3
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3-1
3
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3-1
3
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3-1
3
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3-1
3
Load2
3-1
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4-1
4
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4
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4
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5-1
5
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5-1
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5
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5
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5-1
5
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6
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6-1
6
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6-1
6
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6-1
6
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6
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6-1
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7
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7-1
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7-1
7
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7-1
7
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7-1
7
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7-1
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7-1
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7-1
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7-1
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7-1
7
Load2
7-1
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7-1
7
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7-1
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7-1
7
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7-1
7
Load2
7-1
7
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7-1
8
Load1
8-1
8
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8-1
8
Load1
8-1
8
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8-1
8
Load2
8-1
8
Load2
8-1
9
Load1
9-1
9
Load1
9-1
9
Load1
9-1
9
Load2
9-1
9
Load2
9-1
9
Load2
9-1
Table:
ElementJointForces-Frames,Part1of2
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