STAAD結(jié)構(gòu)建模及分析

1、STAAD結(jié)構(gòu)建模及分析結(jié)構(gòu)類型選擇Staad中常見的彳jspace、plane、trass、Hoot等四種結(jié)構(gòu)類型：Space（空間結(jié)構(gòu)）：荷載可作用在任一平面內(nèi)的三維結(jié)構(gòu)形式Plane（平而結(jié)構(gòu)）：所何的單元都作用在整體坐標(biāo)系X-Y平面內(nèi)mss（桁架結(jié)構(gòu)）：只含有二力桿單元，桿件只能承受軸向力而不能承受彎矩Roor（平板結(jié)構(gòu)）：是一種二維或三維結(jié)構(gòu)，其上不能作用側(cè)向荷載（整體坐標(biāo)X或Z方向）或任何引起結(jié)構(gòu)水平運(yùn)動(dòng)的荷載。單位系統(tǒng)Staad包含了工程中所何常用的單位系統(tǒng)，在建模過程中可以按需耍隨時(shí)改變單位系統(tǒng)不同的單位制的長(zhǎng)度單位和力的單位也可以混合使用。角度（或轉(zhuǎn)角）的輸入單位是度，但在節(jié)

2、點(diǎn)位移輸出時(shí)，轉(zhuǎn)角單位是以弧度為單位的。整體坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系在Staad中，坐標(biāo)軸的方向符合右手法則，但Y軸方向默認(rèn)為是豎直的方向，而X和Z軸的方向?yàn)樗椒较?。Staad采用整體坐標(biāo)和局部坐標(biāo)兩種坐標(biāo)系統(tǒng)來定義結(jié)構(gòu)的幾何形狀和荷載模式。整體坐標(biāo)（GLOBAL）系統(tǒng)是一任意的空間坐標(biāo)系統(tǒng)，來定義結(jié)構(gòu)的整體幾何形狀和荷載模式；局部坐標(biāo)（LOCAL）系統(tǒng)只與每個(gè)構(gòu)件或單元有關(guān)，其三個(gè)軸方向的定義與ETABS（或SAP2000）的定義方式相類似，用于構(gòu)件內(nèi)力的輸出或定義局部荷載方向。局部和整體坐標(biāo)系統(tǒng)Z間的關(guān)系可用Beta角來表示，可按F面方式定義：當(dāng)局部坐標(biāo)X軸平行于整體坐標(biāo)Y軸時(shí)，如整體結(jié)構(gòu)中的

3、柱，Beta角這樣定義：局部坐標(biāo)z軸繞局部坐標(biāo)x軸旋轉(zhuǎn)到與整體坐標(biāo)Z軸的正方向相一致所轉(zhuǎn)過的角度。當(dāng)局部坐標(biāo)X軸與整體坐標(biāo)Y軸不平行時(shí)，Beta角這樣定義：使局部坐標(biāo)z平行于整體坐標(biāo)X-Z平面，并且將局部坐標(biāo)y軸指向整體坐標(biāo)Y軸的正方向時(shí)，局部坐標(biāo)系繞局部坐標(biāo)X軸所旋轉(zhuǎn)的角度。建模步驟與方法Staad建模是十分方便的，一般來說建立整個(gè)幾何模型包含如卜兩個(gè)步驟：定義與描述節(jié)點(diǎn)(Joints)或節(jié)點(diǎn)(Nodes)的編號(hào)和坐標(biāo)通過定義節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系形成梁、柱、板和墻體單元在Staad中，整個(gè)輸入數(shù)據(jù)可以通過圖形(GUI)方式、CAD導(dǎo)入、Excel輸入或通過以英文單詞為命令的文本(命令流)方式輸入

4、。Staad與ETABS、SAP2000最人的區(qū)別就是它可以采用命令流的方式來建立幾何模型，采用命令流建模簡(jiǎn)捷、便于修改。一圖形環(huán)境下建模計(jì)算1、建立節(jié)點(diǎn):選擇4Geonietry|Beam(或Plate.Solid)，在nodes9列表中輸入節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，建立節(jié)點(diǎn)，隨著數(shù)據(jù)的輸入相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)將在屏幕窗II中顯示出來。EditViewToolsSelectGeometryCommandsAnalyzeModeWindowHelpMXEEK*B鴿好因用令兮巾中己余霆|色皺錢致儀畋陌隸Q心廠S2Tffi加駅冊(cè)G快即飛矽蘇知栄愛芒匸d、s一su二(U金NorwDimemionID)LcadnqDiqzl

5、auOpliarisGenrrelPShogxc&Wndzw廠SkewAxesAtOfgfl)IMotcriai(M|R$kowOgiamlr/o(G)Bcom$Labch包SjctureDtaqramj;笑IMcdcldexDetails/ARenderingBeamOiienUton|0jBeamSpec(A)RoteassIRBeamEnds(E)ISt*CoforIEndColoijaJeNurbeMPR&cOncnlolicti(T)LoodV.3lu?5MNDisch/RootLoDdrc(FJVDisch/AoaLodDcrbulionM丿DisglaV/mdLoadCbrilr

6、ibi/ayAiea|H)vDiqJiV/mdLoad(kf)PhysicalMentors廠MenterNumbef(M)廠DesignGroup(G)10engnEnvdope(E)廠OcsgnBrd|BJSuiIacps廠jUiJaceNurr6?J金AlwaysSFAADRoDelaUtSetbngj.:A1woj5UsCtxiertLoWSrftrgj.廠LepaiidIdilrgrrcd&IkElatelrigtoO、/CFFrdividjalForqi&accs!othelekuiirkeyboardkolkejit,pressShifttheIdlershauninbiacke

7、ls.CancelAppVHeb2、建立梁/柱在Staad中，梁?jiǎn)卧椭鶈卧遣环值模y(tǒng)一用Beam建模，這一點(diǎn)與Etabs是有所區(qū)別的。選擇Geometry/Beam,使程序處丁建立梁?jiǎn)卧臓顟B(tài)卜，有2種建梁?jiǎn)卧姆椒ǎ涸赟tructurebeam對(duì)話框中，分別輸入起點(diǎn)(NodeA)和終點(diǎn)(NodeB)的編號(hào)，程序就自動(dòng)在兩點(diǎn)之間生成梁或柱，如卜圖所示：X3魚d豈七nsp一OS於一dn&s專ANV-SWSO俗-wudjsaguaollodcKftVft2ft1O.OCD0000OJXO2sow0000OJXO35.0D300005D：O:4O.OD300007D：O5丄口兇涵Structur

8、e!Nodes豆Structure!BeamsSB(HoileAj：|(JlodcM.ituaCi4E在窗I左上側(cè)：個(gè)或第二個(gè)添加直梁或曲梁按鈕，即町在節(jié)點(diǎn)z間手動(dòng)建立梁或柱;工貝條的第一X,/廠.3、建立Plate板單元Plate單元一般用來模擬樓板，可以建立三角形或四邊形的單元。在建模時(shí)，單元編號(hào)按照順時(shí)針或逆時(shí)針的方向依次標(biāo)定；單元的長(zhǎng)寬比應(yīng)接近1,不宜過人，一般不能XT4：?jiǎn)呜Ｏ噜忂叺膴A角不宜超過90度過多，在任何情況下不能人J-180度。板單元也有2種建模方法：在StructurePlates對(duì)話框中，依次輸入板單元的節(jié)點(diǎn)，即可在所輸入的節(jié)點(diǎn)中間生成所需要的板，如下圖所示：?Stru

9、clurelPlatesS|A|lkdBtkxleC|iiij1Ja在窗口左上側(cè)M：tT8S|貝條的第三或第四個(gè)添加三單元或四單元板的按鈕，即可在節(jié)點(diǎn)Z間手動(dòng)建立Plate單冗。4、建立Surface單元Surface單兀一般用來模擬混凝土剪力墻，可以由程序自動(dòng)劃分單元。在窗II左上側(cè)卜燈再噸”瞬囲貂“廠繼圈1丁具條的第五添加Surface單元的按鈕，即可在節(jié)點(diǎn)Z間手動(dòng)建立Surface單元。5、構(gòu)件材料屬性的定義在staad中,可以定義多種不同性質(zhì)的材料,方法如下:在窗II左側(cè)，點(diǎn)擊General/Materia1使程序處在定義材料的狀態(tài)，點(diǎn)擊彈出的対話框中的Create按鈕，就可以在彈出的

10、對(duì)話框中輸入材料名、彈性模彊、泊松比、密度等等。tructurelWholeStructureBEdonIJddwMuoddns.xpecq丄(一.222錢.rawoadw一u=d、5一surdU6一58QMaterial-WholeStructureIsolfOpfc|OrthoJrcpc2DR$fTlfeSIEELALUMINUMCONCRETEf?GeomiyDelete.A疝ymcntMethodaA$criToSelectedBear)sUA$riToVieKvQUseCuisccToUAssignToEdilList.AzanCloze|X6、構(gòu)件截面特性的定義材料屬性定義結(jié)束后，

11、即可定義構(gòu)件截面的特性，方法如卜：梁柱截面的定義：在窗II左側(cè)，點(diǎn)擊General/Property按鈕，處于定義截面特性的狀態(tài)，在彈出的Properties對(duì)話框中，選擇Section/Define后，就可以在后面彈出的對(duì)話框中定義各種類型的截面形式，另外在定義截面人小的同時(shí),注意選擇正確的材料性質(zhì),如卜圖所示：CJStructurel-WholeStructureX二81U08Odl-QS更一euS8O-PiofihYDZD(7M血iAdd|C鈕板單元性質(zhì)的定義：在上述Properties對(duì)話框中，選擇Thickness.便彈出Plate/SurfaceProperty對(duì)話框，方可定義其特

12、性，操作如卜圖示：CJStructure!-WholeStructureadodss軸a)dsM一5ddnspeo_l丄PropertiesWholeStructureRefSecfionMaterial1Red240(h12.00CONCRETE2Fid*Thicke縉CONCRETE17HiaHiaKiAcscnedGecrreirsiEdit.|一e=2Jews5=BUdu6一SQCj41Vaties.Materials.Databaseft$icnmentMethod廣A.&cig-jToGccotodAssigiToViev1QUseCur$c(roAxignToEdlLiHPlat

13、c/SurfaccPropertyAssign在構(gòu)件截面特性定義結(jié)束后，就可以把所定義的構(gòu)件賦予結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的構(gòu)件，具體操作如下：SectionMatefialRE24.Q血2更CONCRETEPlateTrtcknec-?CONCRETE$utfxcCONCRETESecton|BdaAnJePropertiesV/holeStructureDefig.Vaiue.Ihckn&55.U$eiTabb.Mater曲“0HighigFtAjjigrrdGeorrebyEdt.|DaUba込.|lTo40Structure!WholeStructureefRgredEdE3SSME&ns-SW5.1

14、e一sess在Properties對(duì)話框中選中所定義的梁柱截而特性，然后再圖形窗門中選中所耍賦予的9元，在Properties對(duì)話框中鉤選Assigntoselectbeam.然后點(diǎn)擊Assign按鈕。AssignrmnlMc6i:d2ToSctectedBconjCAgriToVi=viCursorCAsrsigriloEdtLklPlate/Surface單兀的賦值與梁柱的相似，具體操作如卜圖所示:7、支座的定義在窗I1左側(cè)，點(diǎn)擊General/Support按鈕，彈出Supports對(duì)話框，在此Supports對(duì)話框中點(diǎn)擊Create按鈕，彈出CreateSupports對(duì)話框，定義所需

15、的支座類型，具體操作如下圖所示:tructurdWholeStructureCreateSupport二auloae屆CJe-lal-aoe_SupportsWholeStructureRelDesoiiptbn51NoiipporlSupport2EntaceJBitMiJtlineaSDiinoFounddbcnInclredFixedRrrcdFwcdButErforccd_1.1一eualle疋s一廣AssignToSelectedModes(AdgnIoViewGUseCursorToAsstriAignloEditLit4?ignCloseHelpPFYVMY17FZ17MZ（她C

16、anedA?$iorHelp支座形式定義結(jié)束后，在Supports對(duì)話框中選中所定義的支座，然后再圖形窗II中選中所要定義的支座的節(jié)點(diǎn)，右:Supports對(duì)話框中鉤選Assigntoselectnodes,然后點(diǎn)擊Assign按鈕，如卜圖所不：A齊Eoao購(gòu)芒匸9ZS一SA_elvd-dI一M1-荷載定義點(diǎn)擊General/Load按鈕，彈出SetActivePrimaryLoadCase対話框，在此對(duì)話框中可輸入基本荷載工況的序號(hào)、基本荷載的類型以及對(duì)該基本工況的描述，具體操作如卜：里General逗Geometry芒iC2radodI卅dgMEddnsSupportQ：Analysis/

17、Print魁MaterialiUnOnz=s*DesignLoadsWholeStructureLoadSpecificationIFX20MX100kiphixjNodeLoads岡Node|SupportDisplacement|SelfweigjhtLoadDirectionDeleie.FkpO100NewLoad.IRemove.ISeJfwegR.ITerrp.IWird.IMovng.I刊卩kipMy|0FactorSeismic.5pectrum.TmeHistory.PRFz卩MzRepeat.CombineSummary.BeamLoads廠ToggleLoadAssign

18、mentMethodCAssignoSelectedPatesPlateLoadsPartialPlatePressureLoad|Trapezoidal|Hydrostatic|PressureonFullPlateUnilormlyLoadedAreaAddElementJoirtLoadConcerhatedLoadDirectionCGXQLocalZGGYCGNGZAddIClose該工況卜各個(gè)力的人小定義結(jié)束后，可以施加到相應(yīng)的構(gòu)件上，在Loads對(duì)話框中，選擇各種荷載,然后在圖形窗11中選擇相應(yīng)的構(gòu)件,勾選Loads對(duì)話框中的AssignToSelectNodes(/Member

19、/Plates)然后再點(diǎn)擊Assign，11體操作如卜圖。LoadSpecilicaiicnLoads-WholeStructureToggleLoodAssignrnmiMethcdSurmaiy.廣UicCusorToAssignAignToEditListr(55ign-)|OoscHelpToSelectedFHatlSStructurelWholeStructureI02.SM七os-ns-gsA_a)UJ030八-C5Jauao總.se-您工一eu盈DefineCombinationsStructurelWholeStructurePnmaryLood2UVEUse6bittont

20、otranjfersdcctedprirwyloddlothecombineion.UsbtotrarjGferdlCOMB112DL-1.4LLABS1:(1.2K000)DEADRcnarrorSRSSFacta|OKCancelHet)Umtoremoveal.LoadCccnbinoHonGeneration10、設(shè)計(jì)參數(shù)定義在模型建立結(jié)束以及荷載輸入完畢后，接卜來應(yīng)定義結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。在窗II左側(cè)，點(diǎn)擊Design后，可以選擇定義鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)不同的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)選擇不同的設(shè)計(jì)規(guī)范，然后再點(diǎn)擊DefineParameters,在彈出的DefineP

21、arameters對(duì)話框中輸入各種設(shè)計(jì)參數(shù)，最后再把定義好的設(shè)計(jì)參數(shù)賦值給相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體操作如卜一圖示：dn-ffis7芒芯E02O府?so於cd&一euNduggoco.F二回図ConcreteDesignWholeStructureCwrcntCcdc/fCFs/uSIMDSPACE-STARTJOBINFORMATIONA/gqCloseH即INPUTWIDTH73卜#UNITFEETKJPjJOINTCOORDINATESkyMEMBERINCIDENCES:-VELEMENTINDENCESSHELLf?CJDEFINEMAIEAIALSTART(FCONSTANTSffi

22、-QMEMBERFfiOPEATYEEUELEMENTPROPERTYiSURFACEPROFERIT企口SUFPZRTSLt_t-r.L.-AL-ELOAD1OEADLOAD2UVELOADLiLOADSwUJDGEULOADCOMB3COMBI1.2DW4LLiPERFORMANALYSISPRINTSTATICSCHE；“FINISHCorrmanzte40HighlghlAssigrdGeometryToxicAjfln$eiectI廣一用？亍PcegIgs.:、_巳2喇啓-丿1K結(jié)果后處理可以分為對(duì)3種構(gòu)件的后處理：節(jié)點(diǎn)（位移、支座反力）、梁柱（力和應(yīng)力）、板節(jié)點(diǎn)位移、支座反力、梁柱

23、的力和應(yīng)力以及板的應(yīng)力既可以用圖形進(jìn)行直觀的表示，也可以生成表格的形式，如卜圖所示050)COSELEMENT_JT_LOADNodeDisplacements:-口冋岡in口nnn;緲i刻辿止翊HorizontalVerticalHorizontalResultantRotationalllodcL/CXinYinzininrXradlYradrZrad110.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL*0.0000.0000.0000.0030.0000.000o.q66F1010.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii

24、66:1020.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii66u210.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii661010.0000.0000.0000.0030.0000.0000.Q001020.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000310.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.000o.iibb1010.0000.000

25、0.0000.0030.0000.0000.00010200000000o.obbo.bmoobb0000oooo410.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0003.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.ii661010.0000.0000.0000.0030.0000.0000.0001020.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000510.00000000.0000.00000000000oooo3.75(1.4DL+0.0000.0000.0000.0030.0000.0006.0661010

26、.0000.0000.0000.0030.0000.0000.000viBoamNodeMax4teoLsiEXAMP09ResultsAlongLineContour；HO口恿儲(chǔ)譽(yù)空西亍巫總EE垃倉6284062957|HReports-iAnimalioPlatiBoamNodeWholes?ucul&|rTReports口Animation1Beam汴NodeX?euu6MaterialConstantsGeometricConstants卜SupportSpecificationsMemberSpecficationsPlateElementSpecificationsMaster/S

27、laveSpecificationPreAnalysisPrintLDeFineDampingForDynamicsLoadingAnalysisMost-AnalysisPrintDesignMiscellaneous廠仝(mirmx(m酸3濟(jì)物囲陰葩ELEMENTJTLOA;呵對(duì)弋麻巒ElementForces/Stresses.SolidStresses.CZDointDisplacemea$.W=!TiT8T3.215劇魁畫ForceEnvelope.MaximumForceEnvelopeCG.StoryDrift.ClearAboveCommandsupl_LOADSIAADOut

28、putViewercoummgFileEdtVewHeipFRAM思WITHSLEWENTPP.ES3UFELOADSATNODESPAGEuo-iluE.?may匸STORYHEIGHTLOADDRIFT(IHCH)ECCEHTRICI*：(FEET)X2(FEET)BASE=000112001010.05LB0.0000D00001020.05LB0.0000D00001-D076800000000003-0.05761.2376D0000224001010.07700.0000D000010Z0.077000000000001-0.36040.0000D00003-O.Z703Z028800000FINISH二、通過CAD圖形導(dǎo)入由TStaad里面只存在坐標(biāo)的關(guān)系，沒有層的概念，對(duì)丁整個(gè)的一個(gè)結(jié)構(gòu)來說，可以導(dǎo)入一個(gè)三維的整體模型；如果要通過CAD來建模分層導(dǎo)入，必須首先用STAAD打開一個(gè)文件，導(dǎo)入一層的幾何信息，然后再開啟一個(gè)STAAD程序，導(dǎo)入另外一層的幾何信息，在當(dāng)前的文件卜從菜單的選擇中選擇全部幾何對(duì)彖，從編輯菜單選擇復(fù)制，回到第一個(gè)文件卜；從編輯菜單中選擇粘貼，在從第二個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)制到第一個(gè)結(jié)構(gòu)Z前，你需要指定在XYZ方向上移動(dòng)的距離。重復(fù)兒次就可以把