sap常规实例详细操作步骤.docx
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sap常规实例详细操作步骤
题目一：
不同荷载的作用及工况的考虑。
计算图1所示三个单元和四个结点的静定刚架，在不同荷载作用下的结点位移和内力图。
工况一：
结构自重
工况2整体坐标系下的分布及集中荷载工况3整体坐标系下节点荷载工况4整体坐标系下均布荷载
工况5局部坐标系下单元均布荷载工况6局部坐标系下单元均布荷载工况7局部坐标系下集中荷载荷载
一、建立模型：
1、选择计算量纲为KN,m,C。
2、点击File→NewModel,出现摸板图案→点击Beam，在数据输入编辑器中输入：
跨度数=2，每一跨长度=5→确定Restraints没有勾选→OK并叉掉三维显示窗口。
3、选中右边杆件→从Edit菜单中选Replicate出现复制菜单窗口→单击Radial→选中ParalleltoY→在Angle里填入90度（另一个度）→然后删掉右边单元。
4、选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X坐标改成-2。
二、从定义菜单Define中完成以下工作：
1.定义材料：
Define→Material→选钢STEEL→点击Modify/ShowMaterial可查看有关钢的弹性模量及泊松比，修改钢的弹性模量为
.
2.定义截面。
Define→FrameSections→Add/WideFlange下选择AddRectangular→AddNewProperty→用默认名在Material域选Steel→在Dimensions域Depth和Width都改成。
→点OK。
3.定义计算荷载的工况，Define→LoadCase→程序默认工况名为:
DEAD，用其默认值→OK。
三、从赋值菜单Assign中完成以下工作：
1、修改约束：
选中点3→Assign→Joint→JointRestraints中只对Translation1打勾→OK。
2、选中点1→Assign→Joint→JointRestraints→点击绞支座→OK。
3、赋截面特征。
选中工具栏中的all，杆件呈虚线状态→Assign→Frame/CableSection指定杆件的材料几何特性→按OK
四、从分析菜单Analyze中完成以下工作
1、设置结构分析类型：
由Analyze→SetAnalysisOptions出现图窗口选择平面结构按→OK。
2、运行程序：
Analyze→RunAnalysis→在弹出来的对话框中点MODAL→点Run/DoNotRunCase→RunNow。
五、显示分析结果：
工况一：
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况二：
需要作如下修改
1.点击define→Loadcases命令来显示DefineLoads对话框。
在此对话框内SelfWeightMultiplier内输入0→点击ModifyLoad键→OK退出。
2.选择节点4→点击Assign→JointLoads→Forces出现JointForces对话框，在此对话框在loads域的Z编辑格内输入-45→OK。
3.选择杆件3→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD→在UniformLoads域，输入28→ok。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况三：
需要作如下修改
选择节点2→点击Assign→JointLoads→Forces出现JointForces对话框，在此对话框在loads域的ForceGlobalZ编辑格内输入-78，MomentaboutGlobalY编辑格内输入-75→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况四：
需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD→在UniformLoads域，输入24→ok。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况五：
需要作如下修改
1.点击SetdisplayOptions工具按钮显示DisplayOptionsForActiveWindow对话框→在Frames/Cables域勾选LocalAxes格→OK。
2.选择杆件2→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD,在LoadTypeandDirection域，确认选择了Force项，在CoordSys中选择local，在Direction中选择2，在UniformLoads域，输入-30→OK。
3.选择杆件1→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD,在LoadTypeandDirection域，确认选择了Force项，在CoordSys中选择Global，在Direction中选择X，在UniformLoads域，输入30→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况六：
需要作如下修改
1.选择杆件2→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD,在LoadTypeandDirection域，确认选择了Force项，在CoordSys中选择local，在Direction中选择2，在TrapezoidalLoads域，输入0、-6、、→OK。
2.选择杆件1→点击Assign→FrameLoads→Distributed显示FrameDistributedLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD,在LoadTypeandDirection域，确认选择了Force项，在CoordSys中选择Global，在Direction中选择X，在TrapezoidalLoads域，输入15、、、6→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
工况七：
需要作如下修改
选择杆件2→点击Assign→FrameLoads→Point显示FramePointLoads对话框→确认LoadCaseName为DEAD,在LoadTypeandDirection域，确认选择了Force项，在CoordSys中选择local，在Direction中选择2，在Pointloads域，选AbsoluteDistanceFromEnd-i，在Distance处第一个编辑框输入，在Load处第一个编辑框输入-68→OK。
运行结果如下图：
变形图弯矩图剪力图
以上工况得到节点3在Z方向的位移如下表所示：
工况名
计算参考点
数值
1
Uz（节点，3）（m）
2
Uz（节点，3）（m）
3
Uz（节点，3）（m）
4
Uz（节点，3）（m）
5
Ux（节点，2）（m）
6
Ux（节点，2）（m）
7
Ux（节点，2）（m）
题目二：
求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。
E=×108KN/m。
工况1：
不考虑刚域，考虑楼板变形。
工况2：
不考虑刚域，不考虑楼板变形。
工况3：
考虑刚域，考虑楼板变形。
工况4：
考虑刚域，不考虑楼板变形。
操作步骤
工况1：
一、建立模型
1.选择量纲为：
KN,m,C
2.点击文件→新模型→在新模型对话框中点击二维框架→在二维框架对话框中，楼层数输入3，楼层高度输入→点击确定 按钮.
3.在3-D视窗的右上角点击“X”来关闭此视图。
4.按题目要求修改节点坐标，完成建模。
5.点击设置显示选项工具按钮→显示激活活动窗口选项对话框→在节点域、框/架/索域分别勾选标签格，→点击确定键。
得到的图形如下：
二、从定义菜单中完成下列工作：
1.点击定义→框架截面→在框架属性对话框中点击显示AddI/WideFlangeC的下拉列表并选择AddGeneral项→点击添加新属性→显示属性数据对话框。
默认截面名称为FSEC1,在横轴面积输入，在围绕3轴的惯性矩输入→点击属性数据和GeneralSection对话框的确定键退回显示框架属性对话框→重复添加新属性，添加截面FSEC2、FSEC3、FSEC4，横轴面积依次为、、，围绕3轴的惯性矩依次为、、，点击确定 退出所有对话框。
2.点击定义→荷载工况→把荷载名称为DEAD的自重系数改为0→点击修改荷载→确定退出。
三、从指定菜单中完成以下工作：
1.选择杆件1、2、3和7、8、9，点击指定→框架/索/筋→框架截面→在框架属性对话框点击FSEC1来高亮显示它→点击确定键。
依同样方法给杆件12、15指定截面FSEC2，给杆件11、10、14和13指定截面FSEC3，给杆件4、5、6指定截面FSEC4。
2.选择节点4，点击指定→节点荷载→力→在节点荷载对话框中荷载域X编辑格内输入36→确定。
依同样方法，选择节点3，力全局X编辑格内输入76，选择节点2，力全局X编辑格内输入83。
四、分析运行：
1.设置结构类型。
由分析→设置分析选项→选择平面结构→OK.
2.运行程序。
点击运行分析键 →显示设置运行的分析选项对话框→点击MODAL,并点击 运行/不运行工况→点击现在运行键运行分析
3.所得结果的图形及表格如下：
4.
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE:
JointDisplacement
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
2
DEAD
LinStatic
0
0
0
3
DEAD
LinStatic
0
0
0
4
DEAD
LinStatic
0
0
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
6
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
7
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
8
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
10
DEAD
LinStatic
0
0
0
11
DEAD
LinStatic
0
0
0
12
DEAD
LinStatic
0
0
0
工况2：
其它步骤同工况一一样，只是在第三步指定菜单中增加：
选择节点2、3、4、6、7、8、10、11、12，点击指定→节点→限制→在指定/定义限制对话框中选择添加限制类型下拉格内选择Beam，点击添加新限制，确定确定退出。
所得结果的图形及表格如下：
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE:
JointDisplacements
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
2
DEAD
LinStatic
0
0
0
3
DEAD
LinStatic
0
0
0
4
DEAD
LinStatic
0
0
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
6
DEAD
LinStatic
0
0
0
7
DEAD
LinStatic
0
0
0
8
DEAD
LinStatic
0
0
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
10
DEAD
LinStatic
0
0
0
11
DEAD
LinStatic
0
0
0
12
DEAD
LinStatic
0
0
0
工况3：
其它步骤同工况一一样，只是在第三步指定菜单中增加：
选择杆件10、11、12，点击指定→框架/索/筋→端部（长度）偏移→在框架端部长度偏移中选择自定义长度，在I端输入，在J端输入→点击确定键。
依同样方法，杆件13、14、15I端为，J端为；杆件1、4、7I端为，J端为；杆件2、5、8I端为，J端为；杆件3、6、9I端为，J端为。
所得结果的图形及表格如下：
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE:
JointDisplacements
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
2
DEAD
LinStatic
0
0
0
3
DEAD
LinStatic
0
0
0
4
DEAD
LinStatic
0
0
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
6
DEAD
LinStatic
0
0
0
7
DEAD
LinStatic
0
0
0
8
DEAD
LinStatic
0
0
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
10
DEAD
LinStatic
0
0
0
11
DEAD
LinStatic
0
0
0
12
DEAD
LinStatic
0
0
0
工况4：
其它步骤同工况一一样，只是在第三步指定菜单中增加：
1.选择节点2、3、4、6、7、8、10、11、12，点击指定→节点→限制→在指定/定义限制对话框中选择添加限制类型下拉格内选择Beam→点击添加新限制→确定确定退出。
2.选择杆件10、11、12，点击指定→框架/索/筋→端部（长度）偏移→在框架端部长度偏移对话框选择自定义长度，在I端输入，在J端输入→点击确定键。
依同样方法，杆件13、14、15I端为，J端为；杆件1、4、7I端为，J端为；杆件2、5、8I端为，J端为；杆件3、6、9I端为，J端为。
所得结果的图形及表格如下：
变形图轴力图
剪力图弯矩图
TABLE:
JointDisplacements
Joint
Text
OutputCase
Text
CaseType
Text
U1
m
U2
m
U3
m
R1
Radians
R2
Radians
R3
Radians
1
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
2
DEAD
LinStatic
0
0
0
3
DEAD
LinStatic
0
0
0
4
DEAD
LinStatic
0
0
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
6
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
7
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
8
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0
10
DEAD
LinStatic
0
0
0
11
DEAD
LinStatic
0
0
0
12
DEAD
LinStatic
0
0
0
题目三：
变截面梁的设计
计算如图所示的连续梁，截面有两种，成线性变化且梁为对称的。
混凝土的容重为23KN/m3。
弹性模量E=×10
Kg/cm2,G=×E
一、建模：
（1）选择量纲为KN,m,C
（2）在file菜单中选择NewModel,→点击Beam,→跨数输入4，跨长输入100。
（3）选中左边端点点右键修改x坐标，改为-160，同理,最右边端点改为160。
二、从定义菜单define中完成下列工作：
（1）定义材料，define→material,选conc混凝土→点击modify/showmaterial可修改混凝土的弹性模量改为E=×
pa，容重改为23KN/㎡→OK→OK。
（2）点击菜单define→frame/Cablesection→在出现对话框Frameproperties中的Addi/WideFlange下选SDsection→点Addnewproperty→点sectiondesigner→在CSISD界面中把上面那两个截面画出来，定义为FSE!
FSE2。
（3）点击菜单define→frame/Cablesection→在出现对话框Frameproperties中的Addi/WideFlange下选AddNonprismatic→点ADDNewProperty→采用默认名VAR1,在StartSection下选择FSE1在EndSection下选FSE2,在Length下输入1，在Lengthtype中输入Absolute,在EI33Variation中选Parabolic,在EI22Variation中选Parabolic。
→Add→OK。
继续定义VAR2，在StartSection下选择FSE2在EndSection下选FSE1,在Length下输入1→Add→OK。
三、从赋值菜单中Assign中完成以下工作
（1）给各杆赋予截面特性。
选择要赋值的杆件→点Assign→frame/Cable/Tendon→framesections出现FrameProperties对话框，选要赋给杆件的截面→OK。
（2）选中工具栏中的（clr）清除选择。
由Assign→clearDisplayofAssigns清除字符。
四、分析运行：
（1）设置结构类型。
由Anlyze→SetAnalysisOptions出现图窗口，选择平面结构，OK.
（2）运行程序。
Analyze→RunAnalysis→RunNow。
五、显示分析结果：
Display→ShowForce/stress→Frames/Cables分别显示弯矩和剪力如图：
弯矩图
剪力图
题目四：
建筑结构分阶段施工的受力分析
计算图示框架在自重作用下分阶段的受力。
高3m，每跨为6m。
材料特性和杆件几何尺寸使用SAP2000的预定值。
框架结构的计算简图
一、建模：
（1）选择量纲为KN,m,C
（2）在File→NewModel，点2DFrames
（3）将NumberStories的2改成3，点OK。
关闭3D-View。
（4）将第一层的中柱去掉，用鼠标选中该柱选→按Delete键。
二、定义分组组名：
（1）用鼠标选中第一层的两根柱和两根横梁（呈虚线状态）。
（2）选Assign菜单→Assigntogroup出现group菜单→选中AddNewGroup按钮→默认原组名Group1→OK→OK。
（3）重复
（2）默认原组名Group2→OK→OK。
（4）重复
（2）默认原组名Group3→OK→OK。
三、定义荷载工况名
从Define菜单中选中→Loadcase（出现荷载定义菜单，此时荷载名和荷载类型均为静力荷载即“Dead”）→OK。
四、定义分析工况名
（1）从Define菜单中选中→AnalysisCase（出现分析工况菜单选项）→删除模态分析工况，即选中“MODAL”后，→按键“DeleteCase”。
（2）点AddNewCase按钮，进入线性静力分析工况数据名单即“AnalysisCaseDate-LinerStatic”，在AnalysisType下选中NonlinearStagedConstruction项
（3）在StageDefinition作用栏中按按Add，共按三次，然后选择第一个，在DataForStage在Operation下拉菜单中选AddStructure在Group下拉菜单中选Group1，点Add。
在Operation下拉菜单中选LoadAddedingroup,在Group下拉菜单中选Group1，点Add。
（4）重复操作（3）将Group2Group3也定义好。
（5）在“OtherParameters”下ResultSave行点Modify/show→选“StartandEndOfeachstage”
五、运行程序。
选Analyze菜单点Analyze-RunAnalysis.
六、显示计算结果
从Display菜单中→ShowForce/Stress→Frame/Cable在Case/CombName中选中“Acase1”→在MultivaluedOptions中选Step并调到3→选中“Moment3-3”选中“ShowValuesOnDiagram”→OK。
计算结果如下图所示：
（2）与一次加载进行对比
操作：
从Display菜单中→ShowForce/Stress→Frame/Cable在Case/CombName中选中“Acase1”→OK。
结果如下图所示：
题目五：
预应力应力混凝土
混凝土：
E=4400ksi,泊松比=fc=6ksi索扭矩=200kips
求解：
确定承担DL+LL+PRESTRESS荷载组合的抗弯楼板。
对比剖分为4块与剖分为20块的计算结果。
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