sap2000在框架结构建模中的应用

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1、Sap2000在结构设计中的应用框架结构摘要：本文主要通过上海某郊区的框架结构的设计分析的步骤解析来阐述土木工程应用软件SAP2000在框架结构设计中的应用方法。关键词：sap2000，结构设计，框架结构1.结构基本情况：位于上海某郊区框架结构，六层，层高3.5m,沿X轴方向为4X5m,沿Y轴方向为3x6〃，主梁截面尺寸为300mmx500m/??,次梁截面尺寸为200加加x400加加，柱截面尺寸为450mmx450mmo釆用C30混凝土。2.荷载分析：结构承受主要荷载包括：楼面恒荷载：4kN/卅楼面活荷载：4kN/m2o屋面恒荷载：4kNIm1屋面活荷载：2kN/m

2、2o风荷载：上海地区按50年一遇风压值取°.55灯V/加二地震荷载：第一组地震荷载，抗震设防烈度为7度，地震基本加速度为0.10g,场地特征取0.6o3.设计依据：计算分析依据《建筑结构荷载规范》以及《建筑抗震设计规范》。4.建立结构模型4.1建立新模型新建模型，单位选择为kN,m,C。模型选择三维框架如图1所示：图1建立新模型然后添加截面属性如图2所示RectangularSection图2定义主梁截面属性完成后得到结构三维模型如图3所示，将楼板设定为薄壳单元，楼板厚度为250mm。图3框架轴线图4.2荷载的定义和添加4.2.1定义荷载模式定义添加荷载模式，包括恒荷

3、载，活荷载，风荷载以及地震荷载，如图4所示:图4定义荷载模式4.2.2设定地震荷载地震荷载的设定主要包括首先是定义地震荷载如图5所示，其中最大地震影响系数为0.08地震烈度设定为7(0.10g),阻尼比设定为0.05,场地特征周期0.6：图5定义地震荷载然后定义反应谱函数如图6所示分别将影响系数，地震烈度以及场地特征周期和函数阻尼比设定完成，而后添加反应谱工况如图7所示：图6定义反应谱函数荷戢工况名称[quake振墮组合(?CQCCSRSSr绝对備相加rGMCrNRC10%CDoubleSumi殳蛊走义名

4、NotesGMCf1

5、tGMCf2[0-Periodic+Ri

6、gidType

7、SRSS弓載工况类型

8、Re$pon$eSpectrumF设计•・・欖态荷载工况使用该榄态工况计負的榄态[MODAL▼]施加的荷载函数称酗比忙住虞"fuFBIfunci三I厂AccelFUNC1添加回【修改(M)]厂显示高级祠戴參数其它签数振型阻尼Corxstariat005修改區示…取消图7添加反应谱工况4.2.3定义和添加风荷载在荷载模式中对于风荷载进行侧向荷载模式修改如图8所示，其中风力作用面与体形系数选择风力作用面来自对象，基本风压设定为0.55,地面粗糙度为B,建筑宽度为18,而后在框架四周绘制受力面并且添加风荷载如图9所示：图8侧向荷载模式修

9、改图9添加风荷载4.3运行荷载并得到分析结果在添加完荷载后进行运行并分析，可以得到一系列想要的分析结果，如图10所示为加载运行后的变形图。图11所示为一棍框架在恒载作用下的剪力图，图12,图13所示为地震荷载以及风荷载作用下的弯矩图。图10加载后的框架变形图图门加载后一棍框架的剪力图图12地震荷载作用下的弯矩图图13风荷载作用下的弯矩图最后可以通过设计中的混凝土设计来得到框架的混凝土设计如图14所示。舅LongitudinalReinforcingArea(Chinese2002)&.0B£CeQ4■CD8・腕802帜B.0Be6?048.0000⑹8・她剜fi.00

10、003045.0DBK048・胸四3创<38•帧204Cm001i.a7k图14框架混凝土设计5・小结通过以上某框架设计的实例分析在SAP2000中的应用，我们可以看到土木工程软件在解决实际问题过程中的大致步骤，即：(1)首先是了解工程实际情况，并且获得实际工程的设计参数包括设计材料，尺寸，边界以及荷载等。(2)利用获得的设计参数，通过应用软件的自带绘图建模功能，将工程模型绘制出来。(3)定义荷载，并将荷载添加到设计模型上。(4)通过运行荷载，利用软件模拟出实际工程在荷载作用下的受力变形情况并作为实际工程的数值参考。参考文献：1.SAP2000结构工程分析及实例详解，

11、屮国建筑工业出版社，闫冬，戚春香主编；2.SAP2000结构分析简明教程，人民交通出版社，陈世民，何琳主编；