第一部分 SAP2000基本概念 3
第1章 SAP2000中文版概述 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 12
2.4 显示窗 13
2.5 状态条 13
2.6 鼠标的使用 14
2.7 基本概念 15
2.7.1 对象 15
2.7.2 对象模型和分析模型 16
2.8 基本过程 17
2.9 例题 17
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 41
第4章 单元库 43
4.1 SAP2000中的自动边束缚功能 43
4.2 SAP2000的单元特点及其分类 44
4.3 线单元 45
4.3.1 框架单元 45
4.3.2 预应力筋／束单元 48
4.4 面单元 49
4.4.1 板壳对象 49
4.4.2 分层壳 51
4.4.3 平面单元 52
4.4.4 轴对称实体单元 54
4.5 体单元 55
4.6 连接单元 55
4.6.1 线性连接 56
4.6.2 多段线弹性连接单元 56
4.6.3 多段线性塑性连接单元 56
4.6.4 黏滞阻尼单元 59
4.6.5 缝单元 59
4.6.6 钩单元 60
4.6.7 Wen塑性单元 60
4.6.8 橡胶隔振单元 60
4.6.9 摩擦摆隔振单元 61
4.6.10 拉／压限制隔振单元 63
4.7 不同单元类型之间的连接 63
第5章 材料与截面 65
5.1 材料定义 65
5.1.1 一般材料定义 65
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 82
5.2.4 自动截面选择列表定义 84
5.2.5 截面设计器定义截面 86
5.3 面截面定义 96
5.3.1 壳截面定义 98
5.3.2 平面截面定义 102
5.3.3 轴对称实体单元定义 103
5.4 实体单元截面定义 105
第6章 对象绘制与修改 107
6.1 捕捉功能 107
6.2 点对象（节点）的绘制 108
6.3 线对象的绘制 109
6.3.1 绘制直线框架 109
6.3.2 绘制曲线框架 110
6.3.3 绘制钢束 111
6.3.4 绘制索 112
6.3.5 绘制次梁 113
6.3.6 绘制支撑 114
6.3.7 绘制线对象的辅助功能 115
6.4 面对象的绘制 119
6.4.1 绘制壳面 119
6.4.2 绘制斜面 121
6.5 实体单元的绘制 124
6.6 重定形命令 125
6.7 组的操作 125
6.8 选择功能 127
6.8.1 基本选择操作（点选、窗选、多边形、相交多边形相交线选择） 127
6.8.2 按照性质选择 127
6.8.3 按照编号选择 128
6.8.4 表选择 129
6.8.5 辅助选择功能 130
6.9 对象信息查看 130
6.9.1 点信息 130
6.9.2 线信息 132
6.9.3 面信息 135
6.9.4 实体信息 137
第7章 荷载模式和施加 140
7.1 定义静力荷载模式 140
7.2 自动地震荷载模式 142
7.3 反应谱工况 143
7.4 自动风荷载模式 147
7.5 波浪荷载 149
7.6 车道荷载 151
7.7 节点样式 153
7.8 集中荷载 155
7.8.1 给点对象施加集中荷载 155
7.8.2 给线对象施加集中荷载 156
7.9 分布荷载 157
7.9.1 线均布荷载 157
7.9.2 面均布荷载 159
7.9.3 面荷载均匀导荷到框架 160
7.10 风荷载 161
7.11 温度荷载 162
7.12 地面位移荷载 163
7.13 应变荷载 164
7.14 表面压力荷载 165
7.15 孔隙压力荷载 166
7.16 预应力荷载 167
7.17 荷载的显示 168
第8章 特殊功能指定 172
8.1 节点约束（restraint） 172
8.2 节点束缚（constraint） 174
8.3 节点区 182
8.3.1 节点区的指定 182
8.3.2 节点区输出约定 185
8.3.3 节点区变形和内力输出 185
8.4 插入点（线单元、面单元偏心） 187
8.4.1 线单元插入点的指定 187
8.4.2 面单元插入点的指定 188
8.5 线对象端部偏移（刚域） 190
8.5.1 端部偏移的作用 190
8.5.2 线对象端部偏移的指定 190
8.5.3 端部偏移的显示输出 191
8.6 线对象端部释放 192
8.7 对象的局部坐标轴 194
8.7.1 默认局部坐标轴方向 194
8.7.2 局部坐标轴的显示 196
8.7.3 局部坐标轴的修改 197
8.8 拉压比限定（单拉单压构件） 206
8.9 单元剖分 208
8.9.1 线对象自动框架细分 208
8.9.2 面对象自动网格剖分 209
8.9.3 实体对象自动网格剖分 210
第9章 视图功能 212
9.1 显示窗口的设定 212
9.2 三维、二维视图定义及控制 214
9.2.1 三维视图的定义及显示 214
9.2.2 二维视图的定义及显示 214
9.2.3 定义新视图 215
9.2.4 显示定义的新视图 217
9.3 视图显示控制 217
9.3.1 显示内容控制 217
9.3.2 显示范围控制 225
9.3.3 视图缩放控制 225
9.4 颜色显示控制 226
9.4.1 显示颜色控制 226
9.4.2 输出颜色控制 227
9.5 生成AVI视频功能 228
9.5.1 多步动画视频 229
9.5.2 循环动画视频 230
9.6 其他基本视图设置功能 230
第10章 快速建模及导入导出 235
10.1 模板建模功能 235
10.1.1 新模型初始化模板 235
10.1.2 用模板添加结构到现有模型 255
10.2 AutoCAD导入导出 255
10.2.1 导入AutoCAD.dxf文件 256
10.2.2 导出AutoCAD.dxf文件 257
10.3 模型组装及Access、Excel辅助功能 258
10.3.1 模型组装 258
10.3.2 Access、Excel辅助功能 259
10.4 SAP2000交互式数据库编辑功能 260
10.5 ＄2K文本文件及导入ETABS模型 265
10.5.1 ＄2K、S2K文本文件 265
10.5.2 导入ETABS模型 266
10.6 与其他程序软件的数据接口 267
10.6.1 由SAP2000导入其他软件的模型 267
10.6.2 由SAP2000导出到其他软件 268
第三部分 分析功能 271
第11章 运行分析 271
11.1 定义荷载工况 271
11.2 荷载类型简介 273
11.2.1 线性分析 273
11.2.2 非线性分析 273
11.3 几何非线性 275
11.3.1 几何刚度 276
11.3.2 重力P-△效应 278
11.3.3 大位移 278
11.3.4 初始静力非线性工况 279
11.4 施加荷载 279
11.5 工况组合 280
11.6 分析顺序 282
11.7 运行荷载工况 282
11.7.1 设置分析选项 283
11.7.2 运行分析 284
11.8 其他 286
11.8.1 实时更新（Model-Alive） 286
11.8.2 修改未变形几何 286
第12章 模态分析及反应谱分析 289
12.1 模态分析 290
12.1.1 模态分析的基本理论 290
12.1.2 SAP2000模态分析中质量源定义 292
12.1.3 特征向量法和Ritz向量法 293
12.1.4 质量参与系数和荷载参与系数 295
12.1.5 算例 299
12.2 反应谱分析 305
12.2.1 反应谱分析的基本理论与方法 305
12.2.2 振型组合的基本理论与方法 306
12.2.3 方向组合基本方法 309
12.2.4 中国规范反应谱分析在SAP2000中的实现 309
第13章 线性动力分析 311
13.1 线性时程分析的基本理论 311
13.1.1 时间积分方式 312
13.1.2 阻尼参数设置 314
13.2 时程曲线的输入 316
13.2.1 地震时程曲线的选取 316
13.2.2 任意动荷载时程曲线的输入 317
13.3 线性时程荷载工况的定义 318
13.3.1 时程类型 318
13.3.2 时程运动类型 319
13.3.3 初始条件 319
13.3.4 荷载作用施加 320
13.3.5 时间步数据 321
13.3.6 阻尼参数 321
13.4 线性时程分析结果的读取与输出 325
13.4.1 时程轨迹的显示 325
13.4.2 反应谱曲线的输出 329
第14章 结果查看与输出 333
14.1 分析结果图形显示 333
14.1.1 显示变形形状 333
14.1.2 显示力／应力 335
14.2 分析、设计结果数据表格显示 351
14.2.1 表格显示内容 351
14.2.2 设置表格格式（＊.fmt）及过滤器的使用 365
14.3 分析、设计结果数据文件输出 368
14.3.1 打印表格输出 368
14.3.2 导出数据文件 370
14.3.3 定义命名集 371
14.4 特殊输出 374
14.4.1 截面切割与广义位移 374
14.4.2 高级报告书写器 383
第四部分 设计功能 391
第15章 荷载组合 391
15.1 默认荷载组合与荷载组合的定义 391
15.2 用户自定义组合 394
第16章 混凝土框架结构设计及壳设计 396
16.1 混凝土框架结构设计的一般过程 396
16.2 设计首选项及设计组合 397
16.3 交互式设计 399
16.4 中国规范相关信息 402
16.4.1 刚度调整系数 402
16.4.2 竖向荷载作用下梁弯矩调整 403
16.4.3 结构周期比验算 403
16.4.4 框架构件的抗震等级 403
16.4.5 框架构件的内力调整 403
16.5 设计结果输出 404
16.5.1 图形输出 404
16.5.2 各荷载组合工况设计结果及细节输出 408
16.5.3 表格输出 412
16.5.4 文本输出 415
16.6 壳设计 416
第17章 钢结构设计和优化过程 418
17.1 钢结构设计过程 418
17.2 自动选择截面列表的设置 419
17.3 钢结构设计首选项 421
17.4 钢结构设计条件设定 423
17.4.1 设定设计组 423
17.4.2 选择设计组合 424
17.4.3 查看／修改钢构件的覆盖项 425
17.4.4 设定自动优化目标 428
17.5 钢结构自动优化设计及交互式设计 430
17.5.1 自动优化设计 430
17.5.2 交互式钢框架设计 431
17.6 设计结果显示输出 432
17.6.1 设计结果屏幕图形显示输出 432
17.6.2 设计结果屏幕表格显示输出 433
17.6.3 设计结果的其他输出方式 436
第五部分 高级分析功能 445
第18章 屈曲分析 445
18.1 概述 445
18.2 线性屈曲 445
18.2.1 技术背景 445
18.2.2 定义屈曲分析工况 446
18.2.3 屈曲分析结果显示 447
18.2.4 例题 448
18.3 非线性屈曲 451
18.3.1 技术背景 451
18.3.2 三铰拱非线性屈曲分析算例 451
第19章 Pushover分析及阶段施工分析 456
19.1 Pushover分析 456
19.1.1 Pushover与FEMA 356及ATC-40概述 457
19.1.2 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换 465
19.1.3 Pushover分析方法的一般过程 465
19.1.4 框架非线性铰的定义 466
19.1.5 默认的、自定义和生成的铰 470
19.1.6 非线性铰的指定 476
19.1.7 分层壳的定义 480
19.1.8 Pushover工况的定义 483
19.1.9 结果查看 488
19.1.10 Pushover分析时注意事项 496
19.2 阶段施工分析 498
19.2.1 阶段施工分析工况定义 499
19.2.2 阶段施工分析结果查看 501
19.3 例题 502
19.3.1 Pushover分析例题 502
19.3.2 阶段施工分析例题 505
第20章 非线性动力分析 509
20.1 非线性时程荷载工况的定义及相关概念 509
20.1.1 时程函数的定义 510
20.1.2 时程工况的定义 510
20.1.3 积分方式和阻尼设置 511
20.1.4 SAP2000非线性类型 511
20.2 快速非线性分析（FNA）方法 512
20.2.1 基本平衡方程 512
20.2.2 非线性模态方程的形成 513
20.2.3 非线性模态方程的求解 514
20.2.4 FNA法小结及应用 515
20.3 结构动力弹塑性分析 516
20.3.1 动力弹塑性分析的应用范围 516
20.3.2 动力弹塑性分析基本过程 517
20.3.3 动力弹塑性分析需要说明的几个问题 517
20.3.4 动力弹塑性分析算例 518
20.4 结构耗能减震装置的模拟 522
20.4.1 阻尼单元和隔振单元 522
20.4.2 非线性连接单元需要明确的几个概念 524
20.4.3 阻尼单元的相关参数 527
20.4.4 隔振单元的相关参数 528
20.4.5 阻尼隔振单元应用算例 533
20.5 撞击、爆炸问题的模拟 537
20.5.1 撞击、爆炸荷载函数形成 537
20.5.2 撞击、爆炸荷载的施加 538
20.5.3 时程工况的定义及积分方式的选择 538
20.5.4 冲击问题应用算例 539
第21章 频域分析 543
21.1 稳态分析 543
21.1.1 建立模型 544
21.1.2 定义稳态函数 544
21.1.3 定义稳态分析工况 545
21.1.4 分析结果查看 548
21.2 功率谱密度分析 551
21.2.1 建立模型 551
21.2.2 定义功率谱密度函数 552
21.2.3 定义功率谱密度荷载工况 552
21.2.4 分析结果查看 553
第22章 CSiBridge介绍 556
22.1 桥梁BAG模板 556
22.2 CSiBridge建模流程 558
22.2.1 桥梁向导 559
22.2.2 布局 559
22.2.3 组件 560
22.2.4 荷载 565
22.2.5 桥梁 567
22.2.6 分析 569
22.2.7 显示结果 571
22.3 自动抗震设计 573
22.3.1 建立桥梁模型 573
22.3.2 评估地震危险和抗震设计需求 573
22.3.3 自动荷载工况 577
22.3.4 荷载分析并评估截面开裂属性 577
22.3.5 指定反应谱和需求位移 577
22.3.6 确定并指定塑性铰 580
22.3.7 能力位移分析 581
22.3.8 后处理步骤 582
22.4 实例：三跨预应力混凝土变截面连续梁桥分析 583
22.4.1 基本资料 583
22.4.2 建立模型 584
22.4.3 全桥分析 587
22.4.4 施工阶段分析 589
第六部分 工程应用 593
第23章 SAP2000 API 593
23.1 SAP2000 API的功能范围 593
23.2 SAP2000 API入门 594
23.2.1 在Excel中使用SAP2000 API 594
23.2.2 在MATLAB中调用SAP2000 597
23.2.3 使用Visual C＃开发 598
23.2.4 内部调用（插件开发） 602
23.3 小结 608
第24章 索结构及玻璃幕墙应用 609
24.1 原理概述 609
24.1.1 预应力拉索体系与特点 609
24.1.2 索的模拟 610
24.1.3 预拉力施加 610
24.1.4 非线性分析 610
24.1.5 荷载和作用 611
24.1.6 主要控制指标和因素 611
24.2 单拉索点支式幕墙 611
24.2.1 模型描述、建模基本过程 611
24.2.2 结果查看 613
24.3 鱼腹式点支幕墙 614
24.3.1 模型描述、建模基本过程 614
24.3.2 结果查看 617
第25章 预应力钢结构应用 620
25.1 结构受力原理概述 620
25.2 建模分析 622
25.2.1 工程概况 622
25.2.2 计算模型 622
25.3 结果分析 629
第26章 高层不规则钢结构分析 631
26.1 概述 631
26.2 高层复杂结构分析的基本内容 631
26.2.1 模态分析 631
26.2.2 竖向荷载 632
26.2.3 风荷载 633
26.2.4 地震作用 633
26.2.5 温度应力 633
26.2.6 侧向位移限值 634
26.2.7 结构稳定 634
26.3 复杂高层钢结构有限元分析的关键问题 634
26.3.1 建立合理的计算模型 634
26.3.2 结构荷载工况中需注意的问题 636
26.4 工程实例 637
26.4.1 结构模型概况 637
26.4.2 荷载模式的设置及说明 639
26.4.3 荷载工况的设置及说明 640
26.4.4 结构分析计算结果 643
26.4.5 小结 652
26.5 本章小结 652
第27章 复杂高层混合结构 653
27.1 转换层结构 653
27.2 连体结构 654
27.3 体型收进结构 655
27.4 悬挑结构 656
27.5 钢—混凝土混合结构 657
27.5.1 阻尼问题 657
27.5.2 25％剪力调整问题 659
27.5.3 组合构件的输入问题 659
27.6 复杂高层结构算例分析 659
27.6.1 工程概况 659
27.6.2 悬挑及体型收进部分的设计 660
27.6.3 连体部分的设计 661
27.6.4 计算分析结果的讨论 663
第28章 体育场馆 668
28.1 体育馆结构分析若干问题讨论 668
28.1.1 计算模型的建立 668
28.1.2 结构模型的分析 671
28.1.3 构件设计 673
28.2 体育场馆模型示例 674
28.2.1 工程概况 674
28.2.2 创建计算模型 674
28.2.3 定义分析工况 675
28.2.4 查看分析结果 676
28.2.5 构件设计与加固 679
第29章 工业建筑 680
29.1 概念阐述 680
29.1.1 厂房类结构 680
29.1.2 筒仓类结构 681
29.1.3 高炉类结构 681
29.1.4 水池类结构 681
29.1.5 石油化工类结构 682
29.1.6 核工业类结构 682
29.1.7 复杂几何相交类结构 682
29.2 工业结构分析中几个关键问题的实现 684
29.2.1 吊车荷载的施加 684
29.2.2 筒仓及高炉类结构建模技巧 687
29.2.3 水池类结构中压力荷载及土体约束作用的定义 688
29.2.4 石化类结构建模技巧和细部处理 692
29.2.5 工业设备上常见荷载的施加 694
29.2.6 系统总体分析及结果评价 695
29.3 工业结构算例分析 696
29.3.1 筒仓类结构算例 696
29.3.2 石化类结构算例 704
第30章 斜拉桥的分析应用 709
30.1 斜拉桥主要组成部分在SAP2000中的模拟 709
30.1.1 主梁模型 709
30.1.2 拉索的模拟 712
30.1.3 边界条件的模拟 712
30.1.4 关于地基与结构的相互作用 713
30.1.5 拉索等部件在SAP2000中的处理方法 714
30.2 斜拉桥分析中的计算问题 714
30.3 斜拉桥合理索力的确定方法 715
30.4 斜拉桥的模态分析 718
第31章 混凝土重力坝 721
31.1 概述 721
31.1.1 重力坝的工作原理 721
31.1.2 重力坝的荷载 721
31.2 SAP2000相关技术的应用 722
31.2.1 平面单元 722
31.2.2 实体单元 723
31.2.3 节点样式 723
31.2.4 反应谱分析 724
31.3 算例分析 724
31.3.1 问题描述 724
31.3.2 建模及求解分析 724
31.3.3 计算结果分析 729
附录A SAP2000 V14安装指南 732
A.1 SAP2000安装 732
A.1.1 系统要求 732
A.1.2 安装前注意事项 732
A.1.3 程序安装 733
A.2 License的工作方式 738
A.2.1 License类型 738
A.2.2 License使用 738
A.2.3 License合法性判别 738
A.3 常见问题处理 740
A.3.1 License Not Found 740
A.3.2 不显示中文界面 741
附录B SAP2000 V15新特性简介 742
B.1 荷载优化 743
B.1.1 界面介绍 743
B.1.2 应用示例 745
B.2 框架截面应力输出 747
B.2.1 界面介绍 748
B.2.2 结果显示 749
参考文献 752