SAP2000的特殊功能——截面切割与节点区.pdfVIP

Building Structure 专业软件讲座 SAP2000 的特殊功能——截面切割与节点区 李立 张洪伟 (北京金土木软件技术有限公司 100044) 1 截面切割 “截面切割”是SAP2000 中用于求解合力的有效工具。 通常，截面切割有三种使用方式：1）直接绘制；2 ）定义组 输出；3 ）定义四边形切割面。下面以一个算例来说明三种 方式的具体应用。 如图1，工字形截面的简支梁，线单元模型计算分析后 得到自重作用下的跨中弯矩为 9.42kN.m 。以面单元建立一 个完全相同的模型，试通过截面切割的方法求解跨中弯矩。 图3 绘制截面切割结果显示框 3 ）当“角度”值为零时，合力1、2 、Z 轴代表整体坐 图1 线单元模型跨中弯矩 标系的X 、Y、Z 。左、右侧分别代表截面切割线的两侧，左 右的区分与切割线的方向和“角度”相关。一般地，可以通 方法1 ：直接绘制 过合力值的正负号来判断左、右两侧会更加方便。 显示应力云图，将3D 视图（图2 上）调整为立面效果， 本例中，首先进行了视图调整，这是由于“直接绘制” 此时仍具备3D 的投影关系（图2 下），在此视图中，沿梁 法更适用于平面/立面显示的视图，或具有平面效果的3D 视 的跨中位置绘制截面切割线，在弹出的对话框中即可得到合 图，这样才能准确地描述切割的范围和对象。在一个任意方 力结果。如图 3，通过方法 1 计算得到的跨中弯矩为 9.69 向显示的3D 视图中绘制截面切割，通常是没有明确意义的。 kN.m 。 此外，截面切割线不宜通过单元节点，这样会给合力统计带 来问题。所以在绘制截面切割时要避开节点位置。 方法2 ： 定义组输出。 选择位于跨中的面对象以及相应临近跨中一侧的节点 （图4 ），将其定义为一组。再使用定义截面切割命令，选 择截面切割的定义来自于组（图5 ）。通过“显示表格”命 令中“结构输出”一项中“Section Cut Forces”表格即可查 图2 面单元模型应力图 看合力。如图6，通过方法2 得到的跨中弯矩值为9.70 kN.m 。 在显示合力结果的对话框（图3 ）中，需注意以下几点： 1）截面切割线的起始点、结束点用于确定求和范围。 其坐标值一般需要重新输入，以确保准确的切割位置。这里 需要输入点的X 、Y 坐标，对应屏幕上水平和竖直两个方向， 注意不要和模型整体坐标系的X 、Y 方向混淆。 2 ）合力点位置在默认情况下取起始、结束两点坐标的 图4 选择面对象及节点定义到组 平均值，根据实际情况可人为修改。“角度”值为截面切割 合力的 1 轴与整体坐标系X 轴的夹角，正值代表从上向下 看逆时针方向