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.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-36。
87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0.3。
→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、—4。
5、—1。
5→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、12。
75、8.25、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2。
5,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)
-0。
00476
2
Uz(节点,3)(m)
0.00883
3
Uz(节点,3)(m)
0。
00452
4
Uz(节点,3)(m)
-0。
05810
5
Ux(节点,2)(m)
0。
06127
6
Ux(节点,2)(m)
0。
02336
7
Ux(节点,2)(m)
0.00077
题目二:
求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。
E=2。
0×108KN/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4。
3→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0.035,在围绕3轴的惯性矩输入0.003→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0.03、0.045、0.05,围绕3轴的惯性矩依次为0。
003、0.015、0.009,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
0.00073
0
2
DEAD
LinStatic
0.00221
0
0。
00007
0
0。
00008
0
3
DEAD
LinStatic
0。
00269
0
0.00009
0
0。
00004
0
4
DEAD
LinStatic
0。
00283
0
0.00009
0
0。
00004
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0。
00069
0
6
DEAD
LinStatic
0.00216
0
0
0
0。
00012
0
7
DEAD
LinStatic
0.00265
0
0
0
0。
00005
0
8
DEAD
LinStatic
0。
00281
0
0
0
0。
00004
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0.00071
0
10
DEAD
LinStatic
0。
00215
0
-0.00007
0
0.00008
0
11
DEAD
LinStatic
0.00264
0
-0.00009
0
0。
00004
0
12
DEAD
LinStatic
0。
00280
0
—0。
00009
0
0.00004
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
0.00000
0
0
0
0。
00063
0
2
DEAD
LinStatic
0。
00182
0
0.00007
0
0.00001
0
3
DEAD
LinStatic
0。
00206
0
0.00007
0
0。
00001
0
4
DEAD
LinStatic
0。
00212
0
0.00007
0
0.00001
0
5
DEAD
LinStatic
0。
00000
0
0。
00000
0
0.00061
0
6
DEAD
LinStatic
0.00177
0
0.00000
0
0.00001
0
7
DEAD
LinStatic
0。
00202
0
0.00000
0
0.00001
0
8
DEAD
LinStatic
0。
00209
0
0。
00000
0
0.00001
0
9
DEAD
LinStatic
0。
00000
0
0。
00000
0
0.00061
0
10
DEAD
LinStatic
0。
00176
0
-0.00007
0
0。
00001
0
11
DEAD
LinStatic
0.00201
0
—0。
00007
0
0。
00001
0
12
DEAD
LinStatic
0.00208
0
—0.00007
0
0.00001
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0.42,在J端输入0。
72→点击确定键。
依同样方法,杆件13、14、15I端为0。
72,J端为0。
42;杆件1、4、7I端为0.6,J端为0。
7;杆件2、5、8I端为0。
8,J端为0.7;杆件3、6、9I端为0.8,J端为0。
4。
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。
00000
0
0。
00000
0
0。
00073
0
2
DEAD
LinStatic
0.00221
0
0.00007
0
0.00008
0
3
DEAD
LinStatic
0.00269
0
0。
00009
0
0。
00004
0
4
DEAD
LinStatic
0.00283
0
0.00009
0
0.00004
0
5
DEAD
LinStatic
0。
00000
0
0。
00000
0
0。
00069
0
6
DEAD
LinStatic
0.00216
0
0.00000
0
0。
00012
0
7
DEAD
LinStatic
0。
00265
0
0。
00000
0
0.00005
0
8
DEAD
LinStatic
0.00281
0
0.00000
0
0.00004
0
9
DEAD
LinStatic
0.00000
0
0.00000
0
0。
00071
0
10
DEAD
LinStatic
0.00215
0
-0。
00007
0
0.00008
0
11
DEAD
LinStatic
0.00264
0
—0。
00009
0
0.00004
0
12
DEAD
LinStatic
0.00280
0
-0。
00009
0
0。
00004
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0。
42,在J端输入0。
72→点击确定键。
依同样方法,杆件13、14、15I端为0。
72,J端为0。
42;杆件1、4、7I端为0。
6,J端为0.7;杆件2、5、8I端为0。
8,J端为0.7;杆件3、6、9I端为0。
8,J端为0.4.
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
0.00063
0
2
DEAD
LinStatic
0.00182
0
0.00007
0
0。
00001
0
3
DEAD
LinStatic
0。
00206
0
0.00007
0
0.00001
0
4
DEAD
LinStatic
0.00212
0
0。
00007
0
0。
00001
0
5
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0。
00061
0
6
DEAD
LinStatic
0.00177
0
0
0
0.00001
0
7
DEAD
LinStatic
0。
00202
0
0
0
0。
00001
0
8
DEAD
LinStatic
0.00209
0
0
0
0。
00001
0
9
DEAD
LinStatic
0
0
0
0
0。
00061
0
10
DEAD
LinStatic
0。
00176
0
—0。
00007
0
0.00001
0
11
DEAD
LinStatic
0.00201
0
-0.00007
0
0。
00001
0
12
DEAD
LinStatic
0。
00208
0
-0.00007
0
0.00001
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=3。
5×10
Kg/cm2,G=0。
43×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=3.5×
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Group
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