SAP2000的面荷载的UniformtoFrame方式的作用原理.docx

sap2000中修改标签使用方法 在sap2000中改变节点或者单元标签的方法：1.选中需要修改的对象，选择编辑菜单改变标签 2.选择你要改变对象的类型例如 element frame 或者 element joint 3.设定好标签的前缀、标签编号的起始号码及增量数值 4.点击改变标签菜单的edit Auto Relable All in List（编辑自动重标签 列表中全部），即可一键改变对象的标签 SAP2000的面荷载的Uniform to Frame方式的作用原理(-) 酷鱼工作室  HYPERLINK /xcoolfish /xcoolfish QQ:1931045538 在SAP2000中，可以将面荷载指定为“Uniform to Frame”方式，如下图。这样可以将面上的荷载导到四周的框架单元上。但是，如果面的四周不全是框架单元，而是还有剪力墙（用壳单元模拟），那么其荷载是如何传导的呢？由于在CSI参考手册中没有找到答案，我决定自己试验一下。 菜单 指定荷载对话框 一、面单元四周全是框架单元时的导荷方式 （一）单向板方式1.矩形 单向板-矩形 这个模型由四根柱子、四根梁、一块板组成，柱距3mx6m，板上用Uniform to Frame的单向板(One-Way)方式，施加了1kN/m2的均布面荷载。为了方便验证，将DEAD荷载模式的自重乘数设置为0，将所有梁的梁端弯矩释放（即设为铰接）。计算后，先看节点反力图，如下图： 单向板-矩形-节点反力 结构总荷载为1*3*6=18KN结构总反力为4.5*4=18KN完全吻合。框架单元内力图如下： 单向板-矩形-框架单元内力 可以看出板的短边处的梁不受力，只有长边的梁受力，肯定是单向板方式无疑。因为我们将梁的两端都设置为铰接，因此梁端无弯矩，梁中弯矩应为M=1/8*q*L^2。按猜测的导荷方式：面荷载1kN/m2，板短边长3m，梁上线荷载为q=1.5kN/m，梁长6m，计算得到梁跨中弯矩M=1/8*q*L^2=1/8*1.5*6^2=6.75kN.m，与SAP2000的结果完全吻合，单向板方式验算通过。计算结果图中的等效荷载图（对话框中的第一张图）更直接地说明了这一点，等效荷载就是均布荷载1.5kN/m。 2.三角形 单向板-三角形 SAP2000支持对三角形板按单向板方式做Uniform to Frame方式导荷，我很好奇它的分配算法是怎样的。测试模型为???根柱、三根梁围着一个三角形板，板的尺寸为3mx6m，如上图。面荷载1kN/m2，各梁端均弯矩释放（铰接）。计算后得到的梁内力如下图。 单向板-三角形-梁内力8-2 单向板-三角形-梁内力2-4 注意看等效荷载图，都是三角形分布。为了叙述方便，我们称呼梁2-4为起点为2号节点，终点为4号节点的梁，称呼梁8-2为起点为8、终点为2的梁。经测试，SAP2000的计算结果，与三角形板的建模节点顺序无关，但与板的局部轴方向有关。荷载分配的方向就是板的1轴方向。上图的板的1轴方向与4节点到2节点的方向平行。如果将局轴旋转90度，则得到完全不同的计算结果，如下图。  单向板-三角形-局轴旋转90度 荷载以三角形荷载的形式分配到边上，按边长确定分配比例，边长较长者，其线荷载峰值较低。线荷载的合力大小与面荷载的合力大小相等。 3.任意四边形 对于任意四边形，SAP2000的做法是根据1轴方向，将任意四边形切割成若干三角形和两边与1轴方向平行的四边形。其切割算法的细节，不在本文讨论。 4.任意多边形 很可能会遇到如下警告： 你可以简单粗暴地认为，Uniform to Frame不适用于5边形或更多边形。SAP2000面荷载的Uniform to Frame方式的作用原理(二） (2010-10-04 22:17:06)  HYPERLINK javascript:; 转载▼ 酷鱼工作室  HYPERLINK /xcoolfish /xcoolfish QQ:1931045538 (二）双向板方式1.三角形 双向板-三角形-面荷载瓜分 通过连接三角形的形心（三条中线的交点）和三角形的顶点，三角形被瓜分为三个部分，每个部分都是一个三角形。这个三角形就是施加在框架上的线荷载。 2.矩形将单向板的模型，仅修改其面荷载加载方式，从单向板（One-Way）改为(Two-Way)，再次计算，得到框架单元内力如下图： 双向板-矩形-长边弯矩图 双向板-矩形-短边弯矩图 我们知道在双向板模式下，板长边处的梁得到的是梯形荷载，板短边处得到的是三角形荷载，如下图： 双向板-矩形-荷载 计算结果图中的等效荷载图（对话框中的第一张图）说明了导荷方式与预想的完全一致。 3.任意