例题C.docx
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例题C
例题C
桁架框架
钢框架
E=29000ksi,泊松比=0.3
所有钢构件均为L4X4角钢，Fy=36ksi
底部铰接
楼板
混凝土楼板厚度为8”，容重150pcf
楼层A、B楼板指定为刚性隔板
各楼板附加恒载为50psf
各楼板活荷载为100psf
求
采用AISC-ASD89设计时，DL+LL组合下的钢构件截面
确定前三个振型
CSI的解展示如下功能
▪刚性隔板束缚
▪设计优化
▪自动面剖分
▪振型形状
▪新模型（从头开始，而不是从模板开始）
▪带属性平移复制
▪带属性镜像复制
▪带属性转动复制
▪钢结构设计
例题C解答
1.点击文件菜单>新模型命令，显示新模型对话框。
2.点击下拉框设置单位为。
3.点击空按钮。
4.给模型定义材料属性，点击定义菜单>材料命令，显示定义材料对话框。
在此对话框：
▪点击快速添加材料按钮，进入快速材料定义对话框。
在此对话框：
o在材料类型下拉列表中选择Steel。
o在规范下拉列表中选择ASTMA36。
o点击确定按钮，关闭对话框，返回定义材料对话框。
▪高亮显示材料列表中刚定义的材料A36，并点击修改/显示材料按钮，显示材料属性数据对话框。
在此对话框：
o确认单位设置为。
o确认重量密度为0.15。
o点击单位下拉框，将单位改为。
o确认弹性模量为29000。
o确认泊松比为0.3。
o确认最小钢屈服应力为36。
o点击材料属性数据的确定按钮，返回定义材料对话框。
▪在材料显示列表中，高亮显示4000Psi，点击修改/显示材料按钮，进入材料属性数据对话框。
在此对话框：
o确认单位设置为。
o确认重量密度为0.15。
o点击单位下拉框，改变单位为。
o改变弹性模量为3600。
o确认泊松比为0.2。
▪点击材料属性数据和定义材料对话框的确定按钮退出所有对话框。
5.为模型定义框架截面，点击定义菜单>框架截面命令，进入框架属性对话框。
在此对话框：
▪点击导入新截面按钮，显示导入框架截面属性对话框。
在框架截面类型下拉列表中选择Steel；然后点击角钢按钮，显示截面属性文件对话框，找到Sections.pro文件，其应与SAP2000程序文件在同一目录。
高亮显示Sections.pro并点击打开按钮。
▪显示一个有数据库中所有角钢截面列表的数据库对话框。
在此对话框内：
o在材料下拉列表中选择A36。
o向下滚动并点击角钢截面L4x4x1/2，高亮显示它。
o按住Shift键并点击角钢截面L4x4x7/16。
所有L4x4角钢截面将被选择（共7个）。
o点击对话框的确定按钮，显示角钢截面对话框。
注意材料是A36。
点击角钢截面对话框的确定按钮，返回框架截面对话框。
▪点击添加新属性按钮，显示添加框架截面属性对话框。
在框架截面属性类型下拉列表中选择Steel；然后点击自动选择列表按钮，显示自动截面选择对话框。
（注意，只有定义了钢框架截面属性（导入或者添加）时，对话框中才有自动选择列表按钮；先面有对导入的解释。
）在此对话框：
o在截面列表中，点击最上面的角钢，按住shift键,并点击最下面的角钢，高亮显示所有角钢。
o点击添加按钮，添加角钢至自动选择列表。
o点击在自动选择截面和框架属性对话框的确定按钮退出所有对话框。
6.点击在状态条的下拉框，将单位改为。
7.点击定义菜单>截面属性>面截面命令，显示面截面对话框。
在此对话框内：
▪在选择要加入的截面类型下拉列表中选择Shell。
▪点击添加新截面按钮，打开壳截面数据对话框。
在此对话框内：
o确认在类型域选择壳—薄壳。
o确定在材料下拉列表中选择4000Psi。
o在厚度区域，膜和弯曲编辑框内都输入8。
o在壳截面数据和面截面对话框中，点击确定按钮，退出所有的对话框。
8.点击状态条的下拉框，将单位改为。
9.点击定义菜单>坐标系/轴线命令，显示坐标/轴网系统对话框。
10.在此对话框点击修改/显示坐标系按钮，显示定义轴线系统数据对话框。
11.点击快速开始按钮，进入快速轴网线对话框。
▪轴网线数量区域
o在X方向编辑框中输入3。
o在Y方向编辑框中输入1。
o在Z方向编辑框中输入3。
▪轴网间距区域
o在X轴网间距编辑框中输入7。
o不需要改变Y轴网间距。
o在Z轴网间距编辑框中输入25。
▪第一轴线的X,Y,和Z坐标为（0,0,0）。
▪点击确定按钮，返回定义轴网线数据对话框。
12.如图C-1所示的数据表格，直接输入x3坐标为10.5，更改z3坐标为37。
图C-1 定义轴网线系统
▪在定义轴网线数据和坐标/轴网线系统对话框上，点击确定按钮，退出该对话框。
13.在左侧3-D视图上点击，确认其是激活的。
当激活时，此窗口是高亮显示的。
14.点击设置默认3D视图按钮， 改变为默认3-D视图。
15.点击右侧标题为3-D视图的窗口，确认其是激活的。
点击设置XZ视图按钮 改变视图至X-Z立面图。
注意窗口的标题改为X-ZPlane@Y=0。
16.点击快速绘制框架/索单元按钮 或点击绘图菜单>快速绘制框架/索/钢束命令，显示对象属性对话框。
确认线对象类型为是StraightFrame，截面为AUTO1,弯矩释放为Continuous（刚接）。
17.在图C-2轴网线上标签为"A"的点上点击，添加一个框架单元。
18.在图C-2轴网线上标签为"B"的点上点击，添加另一个框架单元。
图C-2X-Z平面中的初始轴线布置
19.点击绘制框架/索单元按钮 或绘图菜单>绘制框架/索/钢束命令，显示对象属性对话框。
确认线对象类型为StraightFrame，截面为AUTO1,弯矩释放为Continuous（刚接）。
20.在图C-２中标签为“C”“D”和“E”的点上顺序点击，然后按回车键绘制两个框架对象。
21.在图C-2标签为“F”的点上点击，并在标签为“E”的点上双击，绘制下一个框架对象。
注意:
用户可在图C-2中标签为"E"的点上单击，然后按回车键完成绘制框架对象。
22.在图C-2标签为“G”的点上点击，并在标签为“D”的点上双击，绘制下一个框架对象。
23.在图C-2标签为“D”的点上点击，并在标签为“F”的点上双击，绘制下一个框架对象。
24.点击设置选择模式按钮 退出绘图模式进入选择模式。
25.点击设置显示选项按钮 （或视图菜单>设置显示选项命令），显示激活窗口显示选项对话框。
在此对话框：
▪在节点域，勾选标签复选框。
▪在框架/索/钢束域，勾选标签复选框。
▪勾选填充对象复选框。
▪点击确定按钮，屏幕如图C-3所示。
图C-3第25步之后显示的屏幕
26.点击线对象1和3，选择它们。
27.点击编辑菜单>编辑线>分割框架命令，显示分割所选框架对话框。
确认此框如下图所示填写，并点击确定按钮。
28.点击绘制框架/索单元按钮 或点击绘图菜单>绘制框架/索/钢束命令,弹出对象属性对话框，进入绘图状态。
确认截面为AUTO1。
29.通过在下面表中各点上单击和双击绘制框架对象。
在此点上点击
在此点上双击
9
13
8
12
7
11
6
10
13
2
12
9
11
8
10
7
30.点击设置选择模式按钮 退出绘图模式进入选择模式。
31.点击标题为X-ZPlane@Y=0的窗口，激活它。
32.点击选择全部按钮 选择所有对象。
33.点击编辑菜单>带属性复制命令，显示复制对话框。
在此对话框：
▪选择镜像页面。
▪在相对平面镜像域，选择平行于Y。
▪在面与XZ平面相交域的x1编辑框内输入10.5。
▪在x2编辑框中输入10.5。
▪点击确定按钮进行复制。
34.点击绘制框架/索/钢束按钮 或绘图菜单>绘制框架/索/钢束命令。
35.在节点4上点击，并在节点17上双击绘制一个框架对象。
注意:
若节点标签的字体太小，使用下面步骤增大字体。
点击选项菜单>尺寸/容差命令并在最小图像字体编辑框内输入一个新（大的）字体（一般的，6点是足够大的），点击确定按钮并点击刷新窗口按钮。
读一个特定点的标签时，在点上右击弹出一个显示点标签的对话框。
36.点击设置选择模式按钮 退出绘图模式进入选择模式。
37.点击选择全部按钮 选择所有对象。
38.点击编辑菜单>带属性复制命令，显示复制对话框。
在此对话框：
▪选择转动页面。
▪在绕线旋转域，选择平行于Z。
▪在线与XY平面相交域确认X为0及Y为0。
▪在增量数据域确认数量为1，角度为90。
▪点击确定按钮进行复制。
39.点击获得上一次选择按钮。
40.点击编辑菜单>带属性复制命令，显示复制对话框。
在此对话框：
▪确认选择平移页面。
▪在增量域的dy编辑框内输入21。
▪确认在dx和dz编辑框内输入0。
▪确认在数量编辑框内输入1。
▪点击确定按钮进行复制。
41.在标题为X-Z平面@Y=0窗口点击确认其是激活的。
42.点击设置YZ视图按钮 将视图改为Y-Z立面。
注意窗口的标题改为 Y-ZPlane@X=0。
43.通过窗选选择所有在Y-ZPlane@X=0窗口的单元。
44.点击编辑菜单>带属性复制命令，显示复制对话框。
在此对话框：
▪确认选择平移页面。
▪在增量域的dx编辑框内输入21。
▪在增量域的dy编辑框内输入0。
▪确认在dz编辑框内输入0。
▪确认在数量编辑框内输入1。
▪点击确定按钮进行复制。
45.点击设置XY视图按钮 将视图改为X-Y平面。
注意窗口的标题改为X-YPlane@Z=0。
46.通过窗选或在其上点击，选择这层上的4个点。
47.点击指定菜单>节点>约束命令，显示节点约束对话框。
在此对话框：
▪ 确认勾选平动1、平动2和平动3复选框。
▪ 确认不勾选绕1旋转、绕2旋转和绕3旋转复选框。
▪点击确定按钮。
48.点击显示未变形形状按钮 从显示节点约束重置视窗显示未变形几何。
注意窗口标题改变。
49. 点击上移一层按钮 ，显示Z=25的平面视图。
50.点击绘制矩形面对象按钮 或绘图菜单>绘制矩形面命令，显示对象属性对话框。
同样地，我们可以忽略当前的属性设置。
51.点击节点33和节点15绘制一个覆盖整个平面的面对象。
52.点击设置选择模式按钮 退出绘图模式进入选择模式。
53.在面对象上点击选择它。
54.点击指定菜单>面>自动面网格剖分命令，显示指定自动面剖分对话框。
55.如图C-4所示填写对话框，并点击确定按钮。
图C-4 指定自动面剖分2x2
56. 点击显示未变形形状按钮 重置视窗显示。
57.点击上移一层按钮 ，显示在Z=37的平面视图。
58.点击绘制矩形面单元按钮 或绘图菜单>绘制矩形面命令，显示对象属性对话框。
59.在节点34和节点16上点击绘制一个覆盖整个平面的面对象。
60.点击设置选择模式按钮 退出绘图模式进入选择模式。
61. 在面对象上点击选择它。
62.点击指定菜单>面>自动面网格剖分命令，显示指定自动面剖分对话框。
63.如图所示填写此对话框，并点击确定按钮。
图C-5 指定自动面网格剖分3x3
64.点击显示未变形形状按钮 重置视窗显示。
65.点击设置显示选项按钮 （或显示菜单>设置显示选项命令），显示激活窗口显示选项对话框。
在此对话框：
▪在节点域，不勾选标签复选框。
▪在框架/索/钢束域，不勾选标签复选框。
▪点击确定按钮。
66.点击定义菜单>荷载模式命令，显示定义荷载模式对话框。
在此对话框：
▪在荷载模式名称编辑框内输入LIVE。
▪从类型下拉列表中选择LIVE。
▪确认自重乘数编辑框为0。
▪点击添加新荷载模式按钮。
▪点击确定按钮。
67.在3D视窗上点击，确认其被激活。
68.点击边侧工具条的选择全部按钮， 选择所有对象。
69.点击指定菜单>框架>框架截面命令，显示框架属性对话框。
在此对话框内：
▪高亮显示AUTO1截面。
▪点击确定按钮。
70.点击选择全部按钮 选择所有单元。
71.点击指定菜单>面荷载>均布（壳）命令，显示面均布荷载对话框。
在此对话框内：
▪确认荷载模式名称下拉列表中选择DEAD。
▪在均布荷载域的荷载编辑框内，输入0.05（50psf）。
▪在均布荷载域，确认方向项被设置为重力。
▪点击确定按钮。
72.点击侧工具条的选择全部按钮 选择所有对象。
73.点击指定菜单>面荷载>均布（壳）命令，显示面均布荷载对话框。
在此对话框内：
▪在荷载模式名称下拉列表中选择LIVE。
▪在均布荷载域的荷载编辑框内，输入0.1（100psf）。
▪点击确定按钮。
74.点击显示未变形形状按钮 去除面荷载的显示。
75.在标题为X-YPlane@Z=37视窗上点击，激活它。
76.通过窗选选择所有平面内的对象。
77.点击指定菜单>节点>束缚命令，显示指定/定义束缚 对话框。
在此对话框内：
▪在选择要添加束缚类型域，点击显示为Body的下拉框并选择Diaphragm。
▪点击添加新束缚按钮，显示DiaphragmConstraint对话框。
在此对话框内：
▪在束缚名称编辑框输入ROOF。
▪确认在束缚轴域选择Z轴复选框。
▪点击DiaphragmConstraint和指定/定义束缚对话框的确定按钮退出所有对话框。
78.点击显示未变形形状按钮 去除节点束缚的显示并重置视窗显示。
79.点击下移一层按钮 移动至X-YPlane@Z=25。
80.通过窗选选择平面内的所有对象。
81.点击指定菜单>节点>束缚命令，显示指定/定义束缚 对话框。
在此对话框中：
▪在选择要添加束缚类型域，点击显示为Body的下拉框并选择Diaphragm。
▪点击添加新束缚按钮，显示DiaphragmConstraint对话框。
在此对话框内：
▪在束缚名称编辑框内输入SECOND。
▪确认束缚轴域选择Z轴复选框。
▪点击DiaphragmConstraint和指定/定义束缚对话框的确定按钮退出所有对话框。
82.点击显示未变形形状按钮 去除节点束缚的显示并重置视窗显示。
83.点击定义菜单>荷载工况命令，显示荷载工况对话框。
在此对话框内：
▪在荷载工况名称列中点击MODAL，高亮显示它。
▪点击修改/显示荷载工况按钮，显示荷载工况数据-Modal对话框。
在此对话框内：
o在振型数域，在最大振型数编辑框内输入3。
o点击荷载工况数据-Modal和定义荷载工况对话框的确定按钮退出所有对话框。
84.点击设计菜单>钢框架设计>查看/修改首选项命令，显示钢框架设计首选项对话框。
在此对话框内：
▪从设计规范下拉框选择AISC-ASD89。
▪点击确定按钮。
85.点击运行分析按钮 ，显示设置要运行的荷载工况对话框。
在此对话框内：
▪确认DEAD、MODAL和LIVE荷载工况的作用列，都设置为Run。
▪点击现在运行按钮运行分析。
86.当分析完成后，检查SAP分析监视窗口的信息（不应有警告或错误），并点击确定按钮关闭分析窗口。
87.点击设计菜单>钢框架设计>开始结构设计/检查命令开始设计。
进行设计，当设计完成后显示设计截面。
88.点击设计菜单>钢框架设计>显示设计信息命令，显示显示钢设计结果 对话框。
在此对话框内：
▪选择设计输入项。
确认在下拉列表内显示DesignSections。
▪点击确定按钮。
将显示程序选择的截面。
注意：
使用窗选放大按钮，可以更好地查看选择的截面。
89.点击显示未变形形状按钮 去除框架截面和颜色条的显示。
90.若用户已经使用放大显示，更好地查看选择的截面，然后点击恢复全视图按钮 。
91.点击设计菜单>钢框架设计>校核分析和设计截面命令，显示分析和设计截面不同的构件的数量。
若此数目大于1，应使用设计截面重新进行分析。
点击否按钮关闭对话框。
92.点击运行分析按钮 ，显示设置要运行的荷载工况对话框。
在此对话框内：
▪确认DEAD、MODAL和LIVE荷载工况的作用列都设置为Run。
▪点击现在运行按钮运行分析。
93.当分析完成后，检查SAP分析监视窗口的信息（不应有警告或错误），并点击确定按钮关闭分析窗口。
94.点击设计菜单>钢框架设计>开始结构设计/检查命令开始设计。
95.点击设计菜单>钢框架设计>校验分析和设计截面命令，显示分析和设计截面不同的构件个数。
应重复第91至94步，直至显示下图所示对话框。
点击确定按钮关闭对话框。
96.点击设计菜单>钢框架设计>校验所有通过的构件命令，显示没有通过应力/承载力校核的构件数目。
若在所有分析和设计截面相同后，构件仍不能通过应力/承载力检验，则需改变自动截面选择列表包含更大的截面。
点击确定按钮关闭对话框。
97.点击显示变形形状按钮 （或显示菜单>显示变形形状命令），显示变形形状对话框。
在此对话框内：
▪确认工况/组合名称下拉框选择MODAL。
▪在振型数编辑框内输入1。
▪点击确定按钮。
98.点击位于SAP2000窗口底部状态栏的开始动画按钮,动画显示振型形状。
99.点击位于屏幕底部状态栏的右箭头按钮,查看第二振型形状。
100.再次点击右箭头按钮查看第三振型形状。
101.点击位于SAP2000窗口底部的状态栏的停止动画按钮,停止振型形状的动画显示。
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