SAP2000中文版使用指南PDF电子书下载

第1章　SAP2000中文版概述 3

第一部分　SAP2000基本概念 3

1.1　集成化的环境 5

1.2　强大的分析功能 6

1.3　一体化的设计功能 7

第2章　集成化用户界面及基本概念 9

2.1　集成化用户界面组成 9

2.2　菜单命令 10

2.3　工具栏 13

2.4　显示窗 14

2.5　状态条 14

2.6　鼠标的使用 15

2.7　基本概念 16

2.7.1　对象 16

2.8　基本过程 17

2.7.2　对象模型和分析模型 17

2.9　例题 18

第二部分　建模功能 33

第3章　坐标系与轴网 33

3.1　轴网 33

3.1.1 新建轴网 33

3.1.2　整体坐标系和附加坐标系 36

3.1.3　一般轴网系统 38

3.2　参考线 42

第4章　单元库 44

4.1 SAP2000中的自动边束缚功能 44

4.2　SAP2000的单元特点及其分类 45

4.3　线单元 46

4.3.1 框架单元 46

4.3.2　预应力筋／束单元 49

4.4 面单元 50

4.4.1 板壳对象 50

4.4.2　平面单元 53

4.4.3　轴对称实体单元 55

4.5　体单元 56

4.6　连接单元 56

4.6.1　线性连接 57

4.6.2　多段线弹性连接单元 57

4.6.3　多段线性塑性连接单元 57

4.6.4　粘滞阻尼单元 60

4.6.5　缝单元 61

4.6.6 钩单元 61

4.6.7　Wen塑性单元 61

4.6.9　摩擦摆隔振单元 62

4.6.8　橡胶隔振单元 62

4.6.10　拉／压限制隔振单元 64

4.7　不同单元类型之间的连接 64

第5章　材料与截面 66

5.1 材料定义 66

5.1.1　一般材料定义 66

5.1.2　材料高级属性定义 71

5.2　框架截面定义 74

5.2.1 导入截面 75

5.2.2　一般截面定义 77

5.2.3　变截面定义 81

5.2.4 自动截面选择列表定义 83

5.2.5　截面设计器定义截面 85

5.3　面截面定义 95

5.3.1　壳截面定义 96

5.3.2　平面截面定义 99

5.3.3　轴对称实体单元定义 100

5.4　实体单元截面定义 101

第6章　对象绘制与修改 104

6.1　捕捉功能 104

6.2　点对象（节点）的绘制 105

6.3　线对象的绘制 106

6.3.1　绘制直线框架 106

6.3.2　绘制曲线框架 107

6.3.3　绘制钢束 108

6.3.4　绘制索 109

6.3.5　绘制次梁 110

6.3.6　绘制支撑 111

6.3.7　绘制线对象的辅助功能 112

6.4.1　绘制壳面 116

6.4　面对象的绘制 116

6.4.2　绘制斜面 118

6.5　实体单元的绘制 121

6.6　重定形命令 122

6.7　组的操作 122

6.8　选择功能 124

6.8.1 基本选择操作（点选、窗选、相交线选择） 124

6.8.2　按照性质选择 124

6.8.3　按照编号选择 124

6.8.4　辅助选择功能（全选、清除选择、反选） 125

6.9　对象信息查看 126

6.9.1 点信息 126

6.9.2　线信息 128

6.9.3 面信息 130

6.9.4　实体信息 132

7.1　定义静力荷载工况 134

第7章　荷载工况和施加 134

7.2 自动地震荷载工况 135

7.3　反应谱工况 137

7.4 自动风荷载工况 141

7.5　波浪荷载 143

7.6 车道荷载 145

7.7　节点样式 146

7.8　集中荷载 147

7.8.1 给点对象施加集中荷载 148

7.8.2　给线对象施加集中荷载 148

7.9 分布荷载 149

7.9.1 面均布荷载 150

7.9.2　线均布荷载 151

7.10　风荷载 152

7.11　温度荷载 153

7.12　地面位移荷载 155

7.13　应变荷载 156

7.14　表面压力荷载 156

7.15　孔隙压力荷载 157

7.16　预应力荷载 158

7.17　荷载的显示 159

第8章　特殊功能指定 163

8.1 节点约束（restraint） 163

8.2 节点束缚（constraint） 165

8.3 节点区 173

8.3.1 节点区的指定 173

8.3.2　节点区输出约定 176

8.3.3　节点区变形和内力输出 176

8.4.1 线单元插入点的指定 178

8.4 插入点（线单元、面单元偏心） 178

8.4.2　面单元插入点的指定 179

8.5　线对象端部偏移（刚域） 181

8.5.1　端部偏移的作用 181

8.5.2　线对象端部偏移的指定 181

8.5.3　端部偏移的显示输出 182

8.6　线对象端部释放 184

8.7　对象的局部坐标轴 185

8.7.1 默认局部坐标轴方向 185

8.7.2　局部坐标轴的显示 187

8.7.3　局部坐标轴的修改 189

8.8　拉压比限定（单拉单压构件） 197

8.9　单元剖分 199

8.9.1　线对象自动框架细分 199

8.9.2　面对象自动网格剖分 199

8.9.3　实体对象自动网格剖分 201

第9章　视图功能 203

9.1 显示窗口的设定 203

9.2　三维、二维视图定义及控制 205

9.2.1　三维视图的定义及显示 205

9.2.2　二维视图的定义及显示 205

9.2.3　定义新视图 206

9.2.4　显示定义的新视图 208

9.3　视图显示控制 208

9.3.1　显示内容控制 208

9.3.2　显示范围控制 216

9.3.3　视图缩放控制 216

9.4　颜色显示控制 217

9.4.1　显示颜色控制 217

9.4.2　输出颜色控制 218

9.5　Open GL视图功能 219

9.6　生成AVI视频功能 222

9.6.1　多步动画视频 222

9.6.2　循环动画视频 223

9.7　其他基本视图设置功能 223

9.8　SAP2000中的OpenGL视图 227

第10章　快速建模及导入导出 229

10.1　模板建模功能 229

10.1.1　新模型初始化模板 229

10.1.2　用模板添加结构到现有模型 249

10.2 AutoCAD导入导出 251

10.2.1 导入AutoCAD.dxf文件 251

10.2.2 导出AutoCAD.dxf文件 253

10.3　模型组装及Access、Excel辅助功能 253

10.3.2 Access、Excel辅助功能 254

10.3.1 模型组装 254

10.4　SAP2000交互式数据库编辑功能 256

10.5　$2K文本文件及从ETABS中导入模型 260

10.5.1 $2K、S2K文本文件 261

10.5.2 从ETABS中导入模型 261

10.6　与其他程序软件数据接口 262

10.6.1 由SAP2000导入其他软件的模型 263

10.6.2 由SAP2000导出到其他软件 264

第三部分　分析功能 267

第11章　分析工况 267

11.1　定义分析工况 267

11.2　分析类型简介 269

11.2.1　线性分析 269

11.2.2　非线性分析 269

11.3.1　几何刚度 271

11.3　几何非线性 271

11.3.2　重力P－△效应 273

11.3.3　大位移 274

11.3.4　初始静力非线性工况 275

11.4　施加荷载 275

11.5　工况组合 276

11.6　分析顺序 278

11.7　运行分析工况 279

11.7.1　设置分析选项 279

11.7.2　运行分析 280

第12章　模态分析及反应谱分析 283

12.1　模态分析 284

12.1.1　模态分析的基本理论 284

12.1.2　SAP2000模态分析中质量源定义 286

12.1.3 特征向量法和Ritz向量法 287

12.1.4　质量参与系数和荷载参与系数 289

12.1.5　算例 293

12.2　反应谱分析 299

12.2.1　反应谱分析的基本理论与方法 299

12.2.2　振型组合的基本理论与方法 300

12.2.3　方向组合基本方法 303

12.2.4　中国规范反应谱分析在SAP2000中的实现 303

第13章　线性动力分析 306

13.1　线性时程分析的基本理论 306

13.1.1　时间积分方式 307

13.1.2　阻尼参数设置 309

13.2　时程曲线的输入 310

13.2.1　地震时程曲线的选取 311

13.2.2　任意动荷载时程曲线的输入 312

13.3.1 时程类型 313

13.3　线性时程分析工况的定义 313

13.3.2　时程运动类型 314

13.3.3　初始条件 314

13.3.4　荷载作用施加 315

13.3.5　时间步数据 316

13.3.6 阻尼参数 316

13.4　线性时程分析结果的读取与输出 320

13.4.1　时程轨迹的显示 320

13.4.2　反应谱曲线的输出 324

第14章　结果与输出 327

14.1　分析结果图形输出 327

14.1.1　显示变形形状 327

14.1.2　显示力／应力 329

14.2.1　表格显示内容 344

14.2　分析、设计结果数据表格显示 344

14.2.2　设置表格格式（*.fmt）及过滤器的使用 355

14.3　分析、设计结果数据文件输出 359

14.3.1　打印表格输出 359

14.3.2　导出数据文件 360

14.3.3　定义命名集 362

14.4　特殊输出 365

14.4.1　截面切割与广义位移 365

14.4.2　定制书写报告器 375

第四部分　设计功能 383

第15章　荷载组合 383

15.1 默认荷载组合与荷载组合的定义 383

15.2　用户自定义组合 386

第16章　混凝土框架结构设计及壳设计 388

16.1　混凝土框架结构设计的一般过程 388

16.2　设计首选项及设计组合 389

16.3　交互式设计 391

16.4　中国规范相关信息 394

16.4.1　刚度调整系数 394

16.4.2　竖向荷载作用下梁弯矩调整 395

16.4.3　结构周期比验算 395

16.4.4　框架构件的抗震等级 395

16.4.5　框架构件的内力调整 395

16.5　设计结果输出 396

16.5.1 图形输出 396

16.5.2　各荷载组合工况设计结果及细节输出 400

16.5.3　表格输出 404

16.5.4　文本输出 407

16.6　壳设计 408

17.1　钢结构设计过程 411

第17章　钢结构设计和优化过程 411

17.2 自动选择截面列表的设置 412

17.3　钢结构设计首选项 414

17.4　钢结构设计条件设定 416

17.4.1　设定设计组 416

17.4.2　选择设计组合 417

17.4.3　查看／修改钢构件的覆盖项 417

17.4.4　设定自动优化目标 421

17.5　钢结构自动优化设计及交互式设计 423

17.5.1　自动优化设计 423

17.5.2　交互式钢框架设计 424

17.6　设计结果显示输出 425

17.6.1　设计结果屏幕图形显示输出 425

17.6.2　设计结果屏幕表格显示输出 426

17.6.3　设计结果的其他输出方式 429

18.2.1　技术背景 439

18.2　线性屈曲 439

第五部分　高级分析功能 439

18.1　概述 439

第18章　屈曲分析 439

18.2.2　定义屈曲分析工况 440

18.2.3　屈曲分析结果显示 441

18.2.4　例题 442

18.3　非线性屈曲 445

18.3.1 技术背景 445

18.3.2　三铰拱非线性屈曲分析算例 445

第19章　Pushover分析及阶段施工分析 450

19.1 Pushover分析 450

19.1.1　Pushover与FEMA 356及ATC-40概述 451

19.1.2 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换 459

19.1.3　Pushover分析方法的一般过程 459

19.1.4 框架非线性铰的定义 460

19.1.5 默认的、自定义和生成的铰 464

19.1.6 非线性铰的指定 470

19.1.7　Pushover工况的定义 475

19.1.8　查看Pushover结果 480

19.1.9　Pushover分析时注意事项 486

19.2　阶段施工分析 488

19.2.1 阶段施工分析工况定义 490

19.2.2　阶段施工分析结果查看 491

19.3　例题 492

19.3.1　Pushover分析例题 492

19.3.2　阶段施工分析例题 496

第20章　非线性动力分析 500

20.1　非线性时程分析工况的定义及相关概念 500

20.1.2　时程工况的定义 501

20.1.1 时程函数的定义 501

20.1.3　积分方式和阻尼设置 502

20.1.4 SAP2000非线性类型 502

20.2　快速非线性分析（FNA）方法 503

20.2.1　基本平衡方程 503

20.2.2　非线性模态方程的形成 504

20.2.3　非线性模态方程的求解 505

20.2.4 FNA法小结及应用 506

20.3　结构动力弹塑性分析 507

20.3.1 动力弹塑性分析的应用范围 507

20.3.2　动力弹塑性分析基本过程 508

20.3.3 动力弹塑性分析需要说明的几个问题 508

20.3.4　动力弹塑性分析算例 509

20.4.1　阻尼单元和隔振单元 513

20.4　结构耗能减震装置的模拟 513

20.4.2　非线性连接单元需要明确的几个概念 515

20.4.2　阻尼单元的相关参数 518

20.4.3　隔振单元的相关参数 519

20.4.4　阻尼隔振单元应用算例 525

20.5　撞击、爆炸问题的模拟 528

20.5.1　撞击、爆炸荷载函数形成 528

20.5.2　撞击、爆炸荷载的施加 529

20.5.3　时程工况的定义及积分方式的选择 529

20.5.4 冲击问题应用算例 530

第21章　频域分析 534

21.1 稳态分析 534

21.1.1 建立模型 535

21.1.2　定义稳态函数 535

21.1.3　定义稳态分析工况 536

21.1.4　分析结果查看 539

21.2.1 建立模型 543

21.2　功率谱密度分析 543

21.2.2　定义功率谱密度函数 544

21.2.3　定义功率谱密度分析工况 544

21.2.4　分析结果查看 545

第22章　桥梁模块 548

22.1　桥梁BAG模板 548

22.2　桥梁模块 550

22.2.1 桥梁向导 550

22.2.2　定义桥轴线 551

22.2.3　定义下部结构 551

22.2.4　定义上部结构 553

22.2.5　桥对象 555

22.2.6　定义预应力 556

22.2.8　定义车辆荷载 557

22.2.7　桥梁FEM 557

22.2.9　定义移动荷载分析工况 559

22.2.10　定义桥梁反应 560

22.2.11　显示桥梁反应 560

22.3 实例：三跨预应力混凝土变截面连续梁桥分析 562

22.3.1　基本资料 562

22.3.2　建立模型 563

22.3.3　全桥分析 566

22.3.4　施工阶段分析 568

第六部分　工程应用 573

第23章 索结构及玻璃幕墙应用 573

23.1　原理概述 573

23.1.1 预应力拉索体系与特点 573

23.1.4　非线性分析 574

23.1.3　预拉力施加 574

23.1.2　索的模拟 574

23.1.5　荷载和作用 575

23.1.6　主要控制指标和因素 575

23.2　单拉索点支式幕墙 575

23.2.1　模型描述、建模基本过程 575

23.2.2　结果查看 576

23.3　鱼腹式点支幕墙 578

23.3.1　模型描述、建模基本过程 578

23.3.2　结果查看 581

第24章　预应力钢结构应用 584

24.1　结构受力原理概述 584

24.2.1　工程概况 586

24.2.2　计算模型 586

24.2　建模分析 586

24.3　结果分析 593

第25章 复杂高层钢结构分析 595

25.1 概述 595

25.2　复杂高层结构分析的基本内容 595

25.2.1　模态分析 595

25.2.2　竖向荷载 596

25.2.3 风荷载 596

25.2.4　地震作用 597

25.2.5　温度应力 597

25.2.6　侧向位移限值 597

25.2.7　结构稳定 598

25.3　复杂高层钢结构有限元分析的关键问题 598

25.3.1　建立合理的计算模型 598

25.3.2　结构分析工况中需注意的问题 600

25.4.1　结构模型概况 601

25.4　工程实例 601

25.4.2　荷载工况的设置及说明 603

25.4.3　分析工况的设置及说明 604

25.4.4　结构分析计算结果 608

25.4.5　小结 616

25.5　本章小结 616

第26章　复杂高层混合结构 617

26.1　转换层结构 617

26.2　连体结构 618

26.3　体型收进结构 619

26.4　悬挑结构 620

26.5　钢－混凝土混合结构 621

26.5.1　阻尼问题 621

26.5.3　组合构件的输入问题 623

26.5.2　25％剪力调整问题 623

26.6　复杂高层结构算例分析 624

26.6.1　工程概况 624

26.6.2　悬挑及体型收进部分的设计 624

26.6.3　连体部分的设计 625

26.6.4　计算分析结果的讨论 627

第27章　体育场馆 632

27.1　体育场馆结构的计算 632

27.1.1　计算模型的建立 632

27.1.2　结构模型的分析 635

27.1.3　结构构件的设计 637

27.2　体育场馆模型示例 638

27.2.1 工程概况 638

27.2.2　创建计算模型 638

27.2.3　定义分析工况 639

27.2.4　查看分析结果 640

27.2.5　构件设计与加固 643

第28章　工业建筑 644

28.1　概念阐述 644

28.1.1　厂房类结构 644

28.1.2　筒仓类结构 645

28.1.3　高炉类结构 645

28.1.4　水池类结构 645

28.1.5　石油化工类结构 646

28.1.6　核工业类结构 646

28.1.7 复杂结构 646

28.2　工业建筑结构分析中的几个关键问题 648

28.2.1 吊车荷载的施加 648

28.2.2　筒仓及高炉类结构建模技巧 651

28.2.3　水池类结构中压力荷载及土体约束作用的定义 653

28.2.4　石化类结构建模技巧和细部处理 656

28.2.5　工业设备上常见荷载的施加 658

28.2.6　系统总体分析及结果评价 660

28.3　工业结构算例分析 660

28.3.1 筒仓类结构算例 661

28.3.2　石化类结构算例 668

第29章　斜拉桥的分析应用 675

29.1　斜拉桥主要组成部分在SAP2000中的模拟 675

29.1.1 主梁模型 675

29.1.2　拉索的模拟 678

29.1.3　边界条件的模拟 679

29.1.4　关于地基与结构的相互作用 679

29.1.5 拉索等部件在SAP2000中的处理方法 681

29.2　斜拉桥分析中的计算问题 681

29.3　斜拉桥合理索力的确定方法 682

29.3.1 简单算例：某斜拉桥全桥状态下的索力调整 683

29.4.1　简单算例 685

29.4　斜拉桥的模态分析 685

30.1 概述 689

30.1.1　重力坝的工作原理 689

30.1.2 重力坝的荷载 689

第30章　混凝土重力坝 689

30.2　SAP2000相关技术的应用 690

30.2.1　平面单元 690

30.2.2　实体单元 691

30.2.3　节点样式 691

30.2.4　反应谱分析 692

30.3　算例分析 692

30.3.1 问题描述 692

30.3.2　建模及求解分析 693

30.3.3　计算结果分析 698

A.1.1　系统要求 702

A.1.2　安装前注意事项 702

附录A　SAP2000 V10安装指南 702

A.1 SAP2000安装 702

A.1.3　程序安装 703

A.1.4　加密锁驱动安装 704

A.1.5　License认证 706

A.2　License的工作方式 708

A.2.1　License类型 708

A.2.2　License使用 709

A.2.3　License合法性判别 709

A.3　常见问题处理 711

A.3.1　License Not Found 711

A.3.2　不显示中文界面 711

参考文献 713