SAP84使用手册..doc

《地下结构专业工作手册》系列之一 —————————————————————————————————— 有限元分析软件SAP 84 使 用 手 册 城交分院地下结构所 二零零五年五月目录（SAP84） 1 软件介绍 1 1.1 软件概述 1 1.2 软件安装 2 1.3 获得帮助 2 2 工程算例 3 2.1 问题描述 3 2.2 计算步骤 4 3 注意事项 12 3.1 建立计算模型 12 3.2 选取单位制 12 3.3 关于自重 13 3.4 关于材料参数 13 3.5 荷载工况及组合 14 3.6 弹簧刚度 15 3.7 梁柱弯矩放松 15 4 常用参数表 16 4.1 地基土的基床系数 16 5 计算单内容 17 1 软件介绍 1.1 软件概述 SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块： a 平面模型图形输入系统PlanIn。PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。 b 结构设计图形后处理软件GPOST。 c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。 d 功能强大的图形交互系统GIS。GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。 e 桩基承载力分析模块GPILE。 f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。 g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中） h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。 i 高层建筑专用前处理程序SAGS和后处理程序SAGSOUT。 SAP84各模块之间的关系如图1.1所示。 图1.1 模块关系图 1.2 软件安装 用户在购买SAP84后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件SAP84V60.INI）；一张光盘（含安装文件SETUP.EXE）； 一个加密插头。 用户可以启动光盘上的SETUP.EXE进行安装，然后按照SETUP的提示进行。如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件SAP84V60.INI文件拷入SAP84安装目录。如果用户系统为Windows NT或Windows 2000，并且是第一次安装SAP84，安装程序会要求安装并口驱动程序。安装完成之后请将加密插头插到并行口LPT1上，然后就可以通过SAP84程序组启动SAP84集成环境系统SAPGUIDE。 1.3 获得帮助 在学习或者应用软件过程中，如果遇到困难可以通过几种途径来解决： a 软件配有一套纸质说明书，以供阅读； b 在软件启动后，按F1键出现在线帮助； c “开始”→“程序”→“SAP84”可找到帮助系统文件夹和演示程序。 2 工程算例 PlanIn是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍PlanIn的使用方法。如果欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习GIS帮助中建立半球壳的例子。 2.1 问题描述 某地铁车站结构横断面如图2.1所示，构件所用材料为C30钢筋混凝土。地基土水平、竖直基床系数为40MPa/m。结构所受永久荷载如图2.2所示，所受可变荷载如图2.3所示。 图2.1 结构横断面图 图2.2 永久荷载图 图2.3 可变荷载图 2.2 计算步骤 根据已知条件，建立模型，计算该结构的内力和位移。计算步骤如下： （1）启动软件，选取单位制，进行选项设置。 点击桌面图标启动SAP84，进入后点击，点击“文件”“新建”“保存”，文件名只可以英文字母命名。 点击“参数”“选取单位制”，选择“kN、m”，点击确定。 点击“参数”“选项设置”，确认选择了“考虑材料引起的自重”一项。 （2）生成节点和单元，建立几何模型。 点击“几何”“绝对坐标生成节点”，输入表2.1中节点坐标，生成6个节点。点击“显示”“显示选项”，选中“节点号”一项，屏幕显示出节点编号，如图2.4所示。 表2.1 节点坐标值 节点号 y z 1 0.000 0.000 2 14.800 0.000 3 14.800 6.800 4 14.800 11.600 5 0.000 11.600 6 0.000 6.800 图2.4 点击“几何”“梁柱生成”，在“常用工具与按钮”中选择“直线生成”，用鼠标连续选择节点1和节点2，在屏幕出现的对