SAP2000建模和分析過程參考模板

1、SAP2000建模和分析過程在家一邊做論文，一邊把SAP2000建模和分析過程整理了下1.軸網(wǎng)： a：文件-新模型-軸網(wǎng)。笛卡爾坐標(biāo)可以定義立方體矩形，柱面坐標(biāo)可以定義立方體弧形。添加局部坐標(biāo)系：單擊鼠標(biāo)右鍵-編輯軸網(wǎng)數(shù)據(jù)-添加新系統(tǒng)（原點(diǎn)位置：0、0、0；在快速繪制，第一個(gè)網(wǎng)格位置中可以輸入局部坐標(biāo)相對于總坐標(biāo)的位置；不可以在一個(gè)視窗中同時(shí)顯示整體坐標(biāo)、局部坐標(biāo)，可以通過屏幕右下方的選擇區(qū) 切換。b:文件-導(dǎo)入：CAD文件、EXCEL等。注：cad中定義不能使用0圖層定義新的圖層；在導(dǎo)入時(shí)，cad的鉛垂方向和世界坐標(biāo)wcs中X、Y、Z、軸的哪一個(gè)軸對應(yīng)，相應(yīng)的選擇對應(yīng)的軸（全局上方向），也可

2、以在cad中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，也可以通過施加重力方向的荷載校核； 結(jié)構(gòu)導(dǎo)入模型時(shí)偏離整體坐標(biāo)原點(diǎn)太遠(yuǎn)，可以在cad中將模型移到通用坐標(biāo)系WCS原點(diǎn)，或在sap2000中進(jìn)行模型整體移動(dòng)； cad中采用的是浮動(dòng)坐標(biāo)，導(dǎo)入sap2000后會(huì)出現(xiàn)極少的位差，可在“交互數(shù)據(jù)編輯功能”里修改； cad中的曲線桿件不能導(dǎo)入sap2000中，可以利用cad的二次開發(fā)技術(shù)將圓弧、橢圓等線段修改成直線線段；由cad導(dǎo)入的線段必須為直線，不能為多段線。c:程序自帶的已定義屬性的三維“框架”。1.1：修改軸網(wǎng)：轉(zhuǎn)化為一般軸線：即可完成對整體坐標(biāo)與局部坐標(biāo)中軸線的編輯、修改。編輯數(shù)據(jù)-修改顯示系統(tǒng)-粘合到軸網(wǎng)線：某樓層層

3、高不一樣時(shí)，可在-修改顯示系統(tǒng) 修改z軸坐標(biāo)，構(gòu)件會(huì)隨著軸網(wǎng)一起移動(dòng)。.2定義材料：定義-材料（有快速添加材料和 添加新材料）?？焖偬砑硬牧?是程序已經(jīng)定義好了的，可以定義鋼和混凝土，當(dāng)“快速添加材料” 中沒有要定義的材料時(shí)，則需要自己手動(dòng)在“添加新材料” 中定義。3.定義截面:框架單元：用來模擬梁、柱、斜撐、桁架、網(wǎng)架等。面截面： Shell（殼）、plane（平面）、Asolid（軸對稱實(shí)體）Shell: 膜（僅具有平面內(nèi)剛度，一般用于定義樓板單元，起傳遞荷載的作用）；殼（具有平面內(nèi)以及平面外剛度，一般用于定義墻單元,當(dāng)h/L<1/10時(shí)為薄殼，忽略剪切變形）板(僅具有平面外剛度，僅

4、存在平面外變形，一般用來模擬薄梁或地基梁)4:繪制模型：一般是定義好某種截面后再繪制該截面。繪圖-繪制框架/索/剛束、快速繪制框架/索/剛束、快速繪制支撐、快速繪制次梁、繪制矩形面單元、快速繪制面單元 或者點(diǎn)擊sap2000左邊的快捷鍵可以切換不同立面，不同平面，再執(zhí)行帶屬性復(fù)制命令:框選要復(fù)制的構(gòu)件-編輯-帶屬性復(fù)制。注：繪制xxx可以自己指點(diǎn)桿件的長度、板的大小而快速繪制xxx只繪制形成節(jié)點(diǎn)的桿件和板面。改節(jié)點(diǎn)標(biāo)高：編輯-編輯點(diǎn)-對齊點(diǎn)。布置梁、柱時(shí)，continuous為固結(jié)，pinned為鉸接。繪制一榀框架后，可以利用“拉伸點(diǎn)成框架/索”來完成其它榀框架的繪制:框選-編輯-拉伸-“拉伸

5、點(diǎn)成框架/索”。繪制板時(shí)，選擇none則不計(jì)板重但可以傳遞荷載。柱、梁偏心：框選要偏心對象-指定-框架-插入點(diǎn)，選擇偏心方向及偏心長度。墻偏心-框選面對象-指定-面-面厚度覆蓋項(xiàng)，選擇“自定義節(jié)點(diǎn)偏移由對象指定”（先要顯示“局部坐標(biāo)軸”）。開洞：框選要分割的面-編輯-編輯面-分割面。Satwe梁剛度放大：將需要放大剛度的樓面梁選中，并設(shè)置為一個(gè)組帶屬性復(fù)制：有時(shí)導(dǎo)入dxf也會(huì)出現(xiàn)這樣的問題。坐標(biāo)的精度太高，sap計(jì)算會(huì)出問題。解決辦法：1，在sap中復(fù)制全部。2，在excel中打開空表并粘帖。3，在excel中統(tǒng)一調(diào)整各列的精度。然后全選并復(fù)制。4，在sap中粘帖。改變框架單元的截面屬性：框選

6、構(gòu)件-指定-框架-框架截面4.1：樓板、剪力墻剖分單元把樓板、剪力墻布置完后，框選要剖分的樓板、剪力墻-指定-指定-面-自動(dòng)面網(wǎng)格剖分，以最大尺寸自動(dòng)剖分面為單元。（對于膜屬性的單元可以自動(dòng)根據(jù)梁、墻位置進(jìn)行剖分。對于殼和板，需要人工設(shè)定剖分）圓板進(jìn)行網(wǎng)格劃分：如果采用柱坐標(biāo)，板中心處會(huì)有不合理的三角形單元；在sap中要建立圓板模型，最好使用模板中的圓板模型，那個(gè)是已經(jīng)劃分好的模型，能夠保證足夠的計(jì)算精度。4.2：特殊定義：端部彎矩、扭矩釋放（指定-框架-釋放/部分固定）;剛域（指定-框架-端部偏移，彈出框架端部長度偏移對話框-剛域系數(shù)）；節(jié)點(diǎn)限制（指定-節(jié)點(diǎn)-束縛）：body(剛體限制)：所

7、有被限制節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)三維剛體一起移動(dòng)，模擬剛性連接。Diaphragm(剛性隔板限制)：剛性樓板與整體坐標(biāo)系X-Y平面為剛性平面，位于X-Y平面各節(jié)點(diǎn)無相對位移，但不影響平外面變形。一般用來模擬樓板，每一層加一個(gè)diaphragm，否則計(jì)算出來的周期相差很大。Plate(剛性板限制)：可以抵抗平面外變形，但不影響平面內(nèi)變形。Rod(剛性桿限制)、Beam(剛性梁限制)、Equal(相等限制)。定義剛性樓板：選中一層所有節(jié)點(diǎn)，通常constraint Z軸，注意這樣定義的樓板在垂直Z軸平面內(nèi)剛度無限大。自動(dòng)線束縛：sap中自動(dòng)線束縛是針對面與面間剖分不一致，而去施加邊界強(qiáng)制協(xié)調(diào)的。自動(dòng)線束縛就是

8、把兩個(gè)獨(dú)立繪制的面合二為一一樣。如果本身就是一塊整的板單元，人為剖分后再施加線束縛那是沒什么意義。sap2000按三維框架模板建模后不需要定義板自動(dòng)邊束縛，模型建好后，殼單元和框架單元自動(dòng)耦合。5：施加支座約束：切換到最頂層-框選要定義支座的節(jié)點(diǎn)-指定-節(jié)點(diǎn)-約束（固接、鉸接、滑動(dòng)）6:定義荷載工況：定義-荷載模式；類型有：DEAD(恒載)、SUPER DEAD(附加恒載)、 LIVE(活載)、 ROOF LIVE(屋頂活載) 、WIND(風(fēng)載) 、QUAKE(地震) 、SNOW(雪載)注：自重乘數(shù)，般都填寫0，地震、風(fēng)荷載定義時(shí)都要選擇規(guī)范，可以單擊右側(cè)的“修改側(cè)向荷載模式”，選擇x或y方向

9、底部剪力法、基本地震和風(fēng)信息等。底部剪力法：即荷載為倒三角形分布。ROOF LIVE(屋頂活載)：質(zhì)量源組合中不能組合屋面活荷載。7：施加荷載：面荷載：框選面-指定-面荷載-均勻（殼）線荷載：框選桿件-指定-框架荷載-分布點(diǎn)荷載-框選節(jié)點(diǎn)-指定-節(jié)點(diǎn)荷載-力溫度荷載-框選桿件-指定-框架荷載-溫度風(fēng)荷載：自動(dòng)計(jì)算風(fēng)荷載不能隨便用，根本不知道自動(dòng)計(jì)算的荷載準(zhǔn)不準(zhǔn)確，只能手動(dòng)加面荷載。-選擇風(fēng)力作用來自于面對象，之后定義體型系數(shù)。風(fēng)荷載一種是通過剛性隔板，通過點(diǎn)束縛，假定平面內(nèi)無限剛，通過剛性隔板寬度、高度，把風(fēng)荷載施加在隔板的質(zhì)心上，屬于簡化計(jì)算； 另一種是通過虛面none（有剪力墻時(shí)就直接通過

10、剪力墻面對象），來傳力，通過四個(gè)角點(diǎn)傳力。此種方法需要指定給風(fēng)荷載體形系數(shù)。面荷載: 如果采用“均勻殼”方式加荷載，計(jì)算時(shí)采用的是有限元那一套理論，殼的剛度會(huì)參與了整體受力，并影響面荷載分配，樓板剖分愈精細(xì)，愈精確；“均勻?qū)Ш傻娇蚣堋睉?yīng)該是按照塑性鉸線概念，將每一塊殼上的荷載按塑性鉸區(qū)范圍加載到相應(yīng)的梁上（注意采用此種方法時(shí)，同一“區(qū)格”內(nèi)的樓板不要剖分，否則導(dǎo)荷結(jié)果是錯(cuò)誤的），殼的剛度不會(huì)影響荷載的分配。對于通常結(jié)構(gòu)，建議同一“區(qū)格”內(nèi)的樓板不要剖分，面荷載采用“均勻?qū)Ш傻娇蚣堋钡姆椒ㄊ┘?，樓板的面外剛度貢獻(xiàn)可以通過修正梁的剛度實(shí)現(xiàn)，樓板的面內(nèi)剛度貢獻(xiàn)可以通過施加隔板約束實(shí)現(xiàn)。但這樣會(huì)導(dǎo)致樓

11、板自重通過膜節(jié)點(diǎn)直接傳到支座（柱子）上了。均勻分布到框架只針對于施加荷載使用。想要樓板傳力到梁，可以對樓板剖分?；蛘哂胣one樓板，自重手動(dòng)做荷載施加時(shí)指定分布到框架。節(jié)點(diǎn)荷載：建筑物而言,外加荷載如隔墻和樓面活荷載等,在做靜力分析時(shí),可以通過荷載方式計(jì)算其效應(yīng),但當(dāng)做動(dòng)力分析時(shí),必須將它們的質(zhì)量考慮進(jìn)去,因?yàn)橘|(zhì)量會(huì)影響結(jié)構(gòu)周期的,這就是要人為施加點(diǎn)質(zhì)量或線質(zhì)量的原因。恒載輸入：一般情況下是按照樓面（不計(jì)構(gòu)件自重）荷載指定給構(gòu)件。然后在定義荷載模式時(shí)，DL自重系數(shù)取1，代表自動(dòng)計(jì)算并加入構(gòu)件自重。然后定義質(zhì)量源的時(shí)候采用“來自荷載”，定義為" 1DL+0.5LL"。8.定義

12、質(zhì)量源：定義-質(zhì)量源-來自荷載（一般都選擇來自荷載）；質(zhì)量源組合時(shí)有一個(gè)“乘數(shù)”即荷載組合系數(shù)。sap2000時(shí)程分析時(shí)框架結(jié)構(gòu)填充墻：地震力只與每層質(zhì)量有關(guān)，時(shí)程分析時(shí)所加荷載根本不影響結(jié)構(gòu)的周期振型等一些特性，模態(tài)分析和時(shí)程分析都是基于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量信息。在中國規(guī)范中，重力荷載代表值就定義了求解地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的計(jì)算方法。所以，質(zhì)量源的定義是很重要的，將自重、附加恒載定義為dead load，在質(zhì)量源定義中選擇來自荷載，按規(guī)范考慮恒活組合，結(jié)構(gòu)質(zhì)量就等于組合后求得的荷載除以重力加速度。9.荷載工況定義-荷載工況-可以定義不同的分析類型，如下所示：靜力分析（static）：不考慮慣性力的影響，

13、內(nèi)力、位移不是時(shí)間的函數(shù)。模態(tài)分析（modal）：計(jì)算結(jié)構(gòu)振動(dòng)的模態(tài)，有特征值法和Ritz向量法。反應(yīng)譜分析（Response Spectrum）：靜力方法計(jì)算由加速度荷載引起。求出各階振型的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，再進(jìn)行組合，以確定結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力和變形。時(shí)程分析（time history）：荷載隨加載時(shí)間變化，需要時(shí)程函數(shù)，求解方法是振型疊加或直接積分，要輸入地震波或人工振動(dòng)。彈性屈曲分析（Buckling）：在荷載作用下屈曲形態(tài)的計(jì)算。首先要定義“時(shí)程分析函數(shù)”、“ 反應(yīng)譜分析分析函數(shù)”-定義-函數(shù)-選擇需要的函數(shù)、填寫相關(guān)參數(shù)。其次再定義“荷載工況”：其中時(shí)程分析 與反應(yīng)譜分析 都選擇從Modal 中得

14、到分析工況的振型，都要選擇已定義的相關(guān)函數(shù)；反應(yīng)譜分析中有些參數(shù)的含義：CQC(耦聯(lián)) 、SRSS(非耦聯(lián))，方向組合:修正后的SRSS。注:定義荷載工況“時(shí)程分析”、“ 反應(yīng)譜分析分析”時(shí)要填寫：加速度（Accel）比例系數(shù)。比例系數(shù)即規(guī)范中規(guī)定的加速度/人工波的加速度；結(jié)構(gòu)質(zhì)量轉(zhuǎn)換成重力荷載代表值要乘以加速度g，因此規(guī)范中規(guī)定的加速度和人工波的加速度都轉(zhuǎn)換成以g為單位的加速度后再相比，再乘以系數(shù)9.8（sap的單位為N/m/s） 或者9800(sap 的單位用的是N/mm/s)。規(guī)范中的加速度單位g為gal，單位為cm/s2，比如規(guī)程中的 8度罕遇要求是400g，即400gal0.4g。時(shí)

15、程分析“輸出時(shí)段大小”一般為0.01或0.02，根據(jù)總持續(xù)時(shí)間為10s左右填寫“時(shí)間段”， 對于同一個(gè)工程，地震波作用的總時(shí)間t可以不同，但輸出時(shí)段大小應(yīng)該一致。時(shí)程分析首先應(yīng)在 “定義-函數(shù)”中定義幾組地震波函數(shù)，可以選擇從文件中讀取地震波函數(shù)，再在“施加的荷載”中填寫對應(yīng)地震波函數(shù)，一般都是線性“彈性時(shí)程分析”，也可以進(jìn)行非線性分析?！帮@示荷載高級(jí)參數(shù)”中可以填寫其它參數(shù)，一般橫波要晚于縱波到達(dá)結(jié)構(gòu)，可以通過“到達(dá)時(shí)間“來定義實(shí)現(xiàn)。pushover（靜力非線性分析）過程：選擇要添加塑性較的梁-指定-框架-鉸添加； 定義-分析工況-靜力非線性工況（采用荷載控制），再次定義一個(gè)靜力非線性工況（

16、push over），荷載類型為Modal（采用位移控制）；先運(yùn)行其它工況，查看沒有超筋等后（必須要運(yùn)行），再修改push工況（剛度來自重力非線性工況）-運(yùn)行這2個(gè)靜力非線性工況-顯示-顯示靜力pushover曲線-查看（視圖-設(shè)置三維視圖，選擇push工況）。在sap輸入與X或Y軸成一定角度的反應(yīng)譜：點(diǎn)擊分析工況中修改反應(yīng)譜工況，在分析工況數(shù)據(jù)中選中顯示高級(jí)荷載參數(shù)后可輸入反應(yīng)譜的角度。sap中材料阻尼、反應(yīng)譜阻尼和反應(yīng)譜工況阻尼：反應(yīng)譜曲線中阻尼對計(jì)算結(jié)果影響比較大，而反應(yīng)譜工況中的阻尼對計(jì)算結(jié)果影響不大，甚至可以認(rèn)為影響可以忽略不計(jì)。10.荷載組合：定義-荷載組合-添加新組合；ADD:相

17、加；Absolute：組合中的分析結(jié)果絕對值相加；SRSS；、分析結(jié)果平方和相加再開平方根；Envelope：組合中的結(jié)果得到最大和最小包絡(luò)值。（也可以在運(yùn)行完后，要查看結(jié)果時(shí)定義荷載組合）11：運(yùn)行：可以選擇一種或幾種分析工況運(yùn)行。12：查看運(yùn)行結(jié)果：12.1：內(nèi)力：顯示-顯示力/應(yīng)力-框架/索：可以查看不同荷載模式下構(gòu)件的彎矩、剪力、軸力圖。層間剪力輸出：先將各層的柱子及其上部的點(diǎn)定義為一個(gè)組，模型分析完成之后在定義菜單中的“截面切割”定義成各個(gè)組，這樣就可以在時(shí)程分析的結(jié)果中查看截面切割的力，即各層的層間剪力。12.2：撓度顯示-顯示變形形狀（不同工況下的變形形狀）。撓度限值：首先sap

18、2000只能生成一些基于強(qiáng)度校核的默認(rèn)組合，生成基于撓度校核的組合需要你先自行定義-荷載組合；然后設(shè)計(jì)-鋼框架設(shè)計(jì)/混凝土框架設(shè)計(jì)-選擇設(shè)計(jì)組合，在荷載組合類型中下拉菜單中選擇“撓度”，將下部左側(cè)荷載組合列表中先前自行定義的撓度荷載組合選中，添加到右側(cè)設(shè)計(jì)組合列表中然后在首選項(xiàng)中選擇考慮撓度，進(jìn)行設(shè)計(jì)以后就可以顯示撓度了。12.3：鋼框架設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)-鋼框架設(shè)計(jì)-查看/修改首選項(xiàng)設(shè)計(jì)-鋼框架設(shè)計(jì)-開始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/檢查-修改荷載組合-設(shè)計(jì)-鋼框架設(shè)計(jì)-開始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/檢查-。鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)力比：設(shè)計(jì)->鋼框架設(shè)計(jì)->顯示設(shè)計(jì)信息: 設(shè)計(jì)輸出:P-M Ratio Colors & Val

19、ues-屏幕上顯示的是強(qiáng)度穩(wěn)定應(yīng)力比小于1，而紅色是表示撓度的應(yīng)力比超了。查看撓度的應(yīng)力比。sap2000配筋：SAP/ETABS配筋結(jié)果只給出四角和內(nèi)部配筋，但沒有分別給出兩個(gè)方向的配筋，建截面時(shí)輸入兩個(gè)方向的鋼筋，但鋼筋根數(shù)和直徑都可以變。13.其它：局部坐標(biāo)：框架單元： 1軸沿桿方向，2、3軸在垂直于桿軸平面內(nèi)。 1-2平面豎直；除非桿件豎直（2軸沿+X方向），否則2軸一般為+Z方向；3軸水平，即處于X-Y平面內(nèi)。 截面特性中1軸沿單元軸線，一般2軸為弱軸、3軸為強(qiáng)軸，但并非必須如此。 殼單元： 3軸為殼單元平面的法向。 3-2平面豎直；除非單元水平（2軸沿+Y方向），否則2軸一般為+Z

20、方向；1軸水平，即處于X-Y平面內(nèi)。 節(jié)點(diǎn)與自由度： 局部坐標(biāo)軸用于定義節(jié)點(diǎn)自由度、約束、特性、節(jié)點(diǎn)荷載和表達(dá)輸出，1、2、3軸默認(rèn)與X、Y、Z軸相同。 剛片約束： 3軸為平面法向軸，1、2軸程序自動(dòng)任意在平面內(nèi)選擇，因?yàn)槠矫孑S的實(shí)際方向并不重要，只有法向方向影響約束方程。點(diǎn)擊視圖>設(shè)置建筑視圖選項(xiàng)，在對話框中勾選框架/索/鋼束前面的局部坐標(biāo)軸選項(xiàng)，可以顯示紅、白、藍(lán)三個(gè)顏色的箭頭，代表1,2,3 軸。參考美國國旗的顏色來記住這個(gè)是有效的方法，紅色對應(yīng)軸；白色對應(yīng)軸；藍(lán)色對應(yīng)軸。請注意這個(gè)視圖菜單>設(shè)置建筑視圖選項(xiàng)命令，設(shè)置局部坐標(biāo)軸的顯示不僅適用于框架對象，也適用于節(jié)點(diǎn)、殼面及連

21、接對象。14.理論、程序操作延伸;14.1: sap對桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析: bucking分析相當(dāng)于我們理解中的第一類穩(wěn)定，這在實(shí)際應(yīng)用中可以作為參考。真正的極值點(diǎn)失穩(wěn)在sap中可以考慮的，根據(jù)沈教授寫的網(wǎng)殼穩(wěn)定分析中的一句話：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以從荷載-位移全過程曲線中得到完整的概念。那么我們也可以這么理解，只要sap能做出這條曲線那么就可以解決問題，于是就利用到了sap基于位移控制的非線性分析。-當(dāng)用戶知道所期望的結(jié)構(gòu)位移，但不知道施加多少荷載時(shí)，選擇位移控制。這對于在分析過程中可能失去承載力而失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)，是十分有用的。但是問題：一個(gè)是sap極值點(diǎn)分析的初始條件（即初始缺陷的處理）不好弄，

22、比如網(wǎng)架規(guī)范要求考慮第一模態(tài)。但是sap無法象ansys那樣將考慮的模態(tài)位移做為初始缺陷。另一個(gè)是無法準(zhǔn)確的考慮材料非線性，目前常用的是采用非線性link單元和塑性鉸來模擬，當(dāng)然在某些情況下，比如只考慮幾何非線性的穩(wěn)定分析，這也足夠了。14.2：在sap里模擬預(yù)應(yīng)力索的周期：將施加索力的那個(gè)工況作為非線性工況。然后在模態(tài)分析中，初始剛度源自添加索力的那個(gè)工況。否則通過在sap里施加負(fù)溫度來給索施加預(yù)應(yīng)力的! 溫度只是以荷載的形式加上去的，并不能影響計(jì)算出的索的周期！但是實(shí)際上，索由于施加了預(yù)應(yīng)力，自身的剛度增加，周期減小了。14.3：時(shí)程分析方法：時(shí)程分析法中的振型疊加法和直接積分法的結(jié)果應(yīng)該

23、是差不多的。算出差很遠(yuǎn)可能是一些參數(shù)：例如阻尼比、scale、直接積分的各種方法如willontheta的theta值取的不恰當(dāng)。振型疊加法計(jì)算必須算出足夠多的振型，使各方向的質(zhì)量參與系數(shù)達(dá)到90%以上。否則計(jì)算結(jié)果不正確。理論上，只要算的振型足夠多，兩者的差別不應(yīng)該很大。SAP2000推薦使用振型疊加法，其計(jì)算效率和結(jié)果都要好于直接積分法。直接積分會(huì)出現(xiàn)迭代誤差。14.4：時(shí)程分析方法：時(shí)程分析法中的振型疊加法和直接積分法的結(jié)果應(yīng)該是差不多的。算出差很遠(yuǎn)可能是一些參數(shù)：例如阻尼比、scale、直接積分的各種方法如willontheta的theta值取的不恰當(dāng)。振型疊加法計(jì)算必須算出足夠多的振

24、型，使各方向的質(zhì)量參與系數(shù)達(dá)到90%以上。否則計(jì)算結(jié)果不正確。理論上，只要算的振型足夠多，兩者的差別不應(yīng)該很大。SAP2000推薦使用振型疊加法，其計(jì)算效率和結(jié)果都要好于直接積分法。直接積分會(huì)出現(xiàn)迭代誤差。14.5非線性：pushover中是定義塑性鉸；動(dòng)力分析有中有材料非線性和幾何非線性兩種，考慮材料的本構(gòu)關(guān)系為一。考慮結(jié)構(gòu)的大變形大位移小轉(zhuǎn)角為結(jié)構(gòu) p-d 效應(yīng)即可。動(dòng)力分析可以用link單元或hinge來考慮材料非線性，link可以用于振型疊加和直接積分兩種情況，不能考慮下降段，計(jì)算效率高。hinge可以只能用于直接積分，能考慮下降段，經(jīng)常處出現(xiàn)不收斂的情況。14.6：。在sap2000

25、中進(jìn)行時(shí)程分析時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件否屈服：塑性鉸（hinge）一般不用來作時(shí)程分析，而只用來作靜力分析。針對鋼框架結(jié)構(gòu)，進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，在SAP2K中可以采用塑性鉸來考慮塑性問題， SAP2K中的塑性鉸，是根據(jù)FEMA-273和ATC-40的規(guī)范的規(guī)定定義的。目前在SAP2K中主要針對 frame單元的塑性鉸，還沒有shell單元的塑性鉸類型。14.7：RITZ向量法和特征向量法求解結(jié)構(gòu)周期：用RITZ向量法和子空間疊代法都是近似的數(shù)值計(jì)算方法，振型階數(shù)越高，誤差越大。兩者高階振型應(yīng)該是有差別的。一般來說，高階振型地震響應(yīng)很小，不必過分追求高階振型的精確度。當(dāng)選取的里茲向量數(shù)目和結(jié)構(gòu)的自有度數(shù)目相

26、等時(shí)，里茲方法得到的結(jié)果和特征值的結(jié)果相同，因?yàn)榇藭r(shí)里茲向量的基向量數(shù)目和結(jié)構(gòu)的自有度數(shù)目相等，其空間和特征向量的空間相等，而對應(yīng)于結(jié)構(gòu)的滿自有度空間對應(yīng)只有一種空間展開形式，因此二者相同。用里茲向量方法進(jìn)行地震響應(yīng)分析時(shí)，其荷載空間分布模式為和結(jié)構(gòu)質(zhì)量相關(guān)量，其缺陷是當(dāng)高階模態(tài)對結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)較大時(shí)，其無法考慮。14.8：時(shí)程分析：進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析時(shí)，重力荷載是必須要加的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)首先是承受重力荷載，再在地震作用下反應(yīng)。重力荷載的施加可以通過靜力非線性分析工況，設(shè)置為時(shí)程分析的初始狀態(tài)?？紤]重力的非線性地震分析，先進(jìn)行重力荷載的靜力非線性分析，再進(jìn)行時(shí)程分析。14.9：型鋼混凝土柱：采用自定義截

27、面的兩種材料組合，塑性鉸可以自定義；默認(rèn)PMM鉸是不考慮壓彎失穩(wěn)的。 可以添加一個(gè)新鉸不采用默認(rèn)參數(shù)，可以改里面的屈服模型，有ASCI模型和FEMA模型，也有自定義模型-是梁端鉸，用RESPONSE算出截面的彎矩曲率曲線，輸入SAP中；若需要的是柱端PMM鉸，用RESPONSE算出截面的彎矩軸力曲線以及彎矩曲率曲線，輸入SAP中，均用用戶自定義。1410：框架柱所承擔(dān)的底部傾覆力矩：框架承擔(dān)的彎矩可以從截面切割中得到，樓層總彎矩可以在story shear中輸出！-定義組 -然后選中柱子和柱子底部節(jié)點(diǎn)，再進(jìn)行截面切割。14.11：框-剪：剪力墻用殼單元模擬，直接輸入面單元分析；剪力墻里面的配筋

28、在內(nèi)力分析的時(shí)候是不需要建到模型里面的。這個(gè)是目前結(jié)構(gòu)計(jì)算所默認(rèn)的基本原則。有限元分析可以得到shell單元的應(yīng)變和應(yīng)力，在指定位置（比如某個(gè)截面）積分可以得到該截面的內(nèi)力。有了內(nèi)力可以根據(jù)規(guī)范給出墻肢配筋。14.13：pushover（靜力非線性分析）分析,后如何得到頂點(diǎn)的最大位移,如何得到層間位移角?- 點(diǎn)菜單 File&gt;Display Tables在Table對話框 File&gt; Print Table to File. 然后將文件導(dǎo)入 Excel 或者 Origin 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并繪制圖線-可以從圖形判斷頂點(diǎn)位移，但是無法判斷層間位移。 在能力譜的下方，有一

29、個(gè) PerformancePoint（V,D）,那個(gè)V就是對應(yīng)性能點(diǎn)的底部剪力，D就是頂點(diǎn)位移。 層間位移的求法，是通過這個(gè)性能點(diǎn)，找對應(yīng)的pushover的step，然后把那個(gè)step下的各層位移導(dǎo)出，用excel表格處理。 還有一個(gè)方法，就是事先定義廣義位移（ 每個(gè)廣義位移對應(yīng)一個(gè)層間位移），最后通過SAP的顯示&gt;繪圖函數(shù)，繪制相應(yīng)的圖示。但是此法不推薦，個(gè)人感覺sap數(shù)據(jù)處理功能太差，拿它繪圖太煩瑣，也不好看。pushover（靜力非線性分析）：荷載施加控制 Pushover 分析一般需要多個(gè)分析工況。一個(gè)典型的Pushover 分析可能由3個(gè)工況構(gòu)成：第一個(gè)將施加重力荷載

30、給結(jié)構(gòu)，第二個(gè)和第三個(gè)可施加不同的橫向荷載。 Pushover 工況可以從零初始條件開始，或從前一個(gè)Pushover工況結(jié)束處的結(jié)果開始。例如，重力工況從零初始條件開始，而兩個(gè)橫向工況的每一個(gè)從重力工況的結(jié)束處開始。因?yàn)镻ushover分析是非線性的，所以將其分析結(jié)果和其它線性或非線性分析疊加是不合理的。當(dāng)按規(guī)范要求比較Pushover的結(jié)果時(shí)，需要在Pushover工況內(nèi)施加所有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)荷載組合。這可能需要多種不同的Pushover工況來考慮所有規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)規(guī)范荷載組合。當(dāng)進(jìn)行Pushover 分析時(shí)，必須在結(jié)構(gòu)上施加代表慣性力的分布靜荷載。一般地，將荷載定義為下面一個(gè)或多個(gè)的比例組合：

31、1）自定義的靜荷載工況或組合。2）作用于任意的整體X、Y、Z方向的均勻加速度。在每一節(jié)點(diǎn)的力和分配給節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量成比例，且作用在指定的方向。3）從指定特征類型或RITZ類型振型的振型荷載。在每一節(jié)點(diǎn)的力和振型位移，振型角頻率平方，及分配給節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量成比例。力作用于振型位移方向。對其他類型的分布形式，可以定義OTHER類型的靜力荷載工況，分布為側(cè)向分布的均勻或倒三角形分布，然后使用此靜力荷載工況作為側(cè)向荷載的分布。比例系數(shù)在位移控制情況下只表示相對比例，不代表荷載的絕對數(shù)值。在Pushover分析中，荷載與指定的荷載樣式成比例的施加給結(jié)構(gòu)。指定荷載樣式的初始乘數(shù)為零。隨著Pushover 分析的進(jìn)

32、行，此乘數(shù)逐步增加，直至到達(dá)指定的 Pushover 結(jié)尾，或在某些情況直至結(jié)構(gòu)不能承受附加的荷載?？墒褂脙煞N不同的方法來控制Pushover分析中施加在結(jié)構(gòu)上的荷載：荷載控制和位移控制。每一個(gè)Pushover工況可使用力控制或位移控制。選擇一般依賴于荷載的物理性質(zhì)和期望的結(jié)構(gòu)行為。在力控制時(shí)，需施加一定的荷載樣式。使用此種荷載控制方法可以簡單地將當(dāng)前力的增量施加給結(jié)構(gòu)。例如，假定當(dāng)前施加給結(jié)構(gòu)的力為150kN。在力控制時(shí)，SAP2000可簡單的施加此荷載的50kN的增量于結(jié)構(gòu)。在已知期望的荷載水平（如重力荷載），且結(jié)構(gòu)可以承受此荷載時(shí)，應(yīng)該使用力控制。若結(jié)構(gòu)因材料屈服或失效，或幾何不穩(wěn)定而不

33、能承受指定荷載，Pushover分析將停止。當(dāng)位移控制時(shí)，將施加荷載直至在監(jiān)控點(diǎn)的位移等于預(yù)先指定的位移。使用此種控制方法時(shí)，SAP2000先計(jì)算需要產(chǎn)生此位移增量的力增量，并施加此力增量至結(jié)構(gòu)。例如，假定結(jié)構(gòu)監(jiān)控點(diǎn)的當(dāng)前位移為3cm。進(jìn)行位移控制時(shí)，SAP2000可簡單地添加1cm的增量至此位移，來得到4cm的總位移。然后SAP2000估計(jì)得到此位移所需的力，并施加此力于結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵诖撕奢d增加過程中可能發(fā)生結(jié)構(gòu)的屈服或失效，SAP2000可進(jìn)行試算和迭代來找到產(chǎn)生期望位移增量的荷載。若結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，則荷載增量可能為負(fù)。當(dāng)尋求指定的位移（如在地震荷載中），所施加的荷載預(yù)先未知，或當(dāng)結(jié)構(gòu)期望失去強(qiáng)

34、度或失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)使用位移控制。雖然隨著結(jié)構(gòu)承載力的變化，所施加荷載可以增加或減少，預(yù)先存在的荷載（如重力）不會(huì)改變。若結(jié)構(gòu)失去重力承載力，Pushover分析在到達(dá)目標(biāo)位移前將停止。耦合位移通常是在一個(gè)給定的指定荷載下，對結(jié)構(gòu)中最敏感位移的測量。它是結(jié)構(gòu)中所有位移自由度的一個(gè)加權(quán)總和：每個(gè)位移分量乘以在那個(gè)自由度上施加的荷載，并對結(jié)果求和(所施加荷載作的功)。若選擇使用共軛位移來進(jìn)行荷載控制，其將被使用來決定是否荷載應(yīng)被增加或減少。所指定的監(jiān)控位移將用來設(shè)置位移目標(biāo)，即結(jié)構(gòu)應(yīng)移動(dòng)多遠(yuǎn)。推薦使用耦合位移，即勾選使用耦合位移選項(xiàng)，對分析的收斂有幫助。在監(jiān)測位移區(qū)域中的監(jiān)測一行上，定義要監(jiān)測的點(diǎn)及其自由度位移分量。應(yīng)選擇一個(gè)對荷載（即荷載樣式中定義的荷載）敏感的監(jiān)測位移。例如，當(dāng)荷載作用在方向UY上的時(shí)候，通常不應(yīng)該監(jiān)測自由度