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第1章　SAP2000中文版概述3

第一部分　SAP2000基本概念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13

2.4　显示窗14

2.5　状态条14

2.6　鼠标的使用15

2.7　基本概念16

2.7.1　对象16

2.8　基本过程17

2.7.2　对象模型和分析模型17

2.9　例题18

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42

第4章　单元库44

4.1 SAP2000中的自动边束缚功能44

4.2　SAP2000的单元特点及其分类45

4.3　线单元46

4.3.1 框架单元46

4.3.2　预应力筋／束单元49

4.4 面单元50

4.4.1 板壳对象50

4.4.2　平面单元53

4.4.3　轴对称实体单元55

4.5　体单元56

4.6　连接单元56

4.6.1　线性连接57

4.6.2　多段线弹性连接单元57

4.6.3　多段线性塑性连接单元57

4.6.4　粘滞阻尼单元60

4.6.5　缝单元61

4.6.6 钩单元61

4.6.7　Wen塑性单元61

4.6.9　摩擦摆隔振单元62

4.6.8　橡胶隔振单元62

4.6.10　拉／压限制隔振单元64

4.7　不同单元类型之间的连接64

第5章　材料与截面66

5.1 材料定义66

5.1.1　一般材料定义66

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81

5.2.4 自动截面选择列表定义83

5.2.5　截面设计器定义截面85

5.3　面截面定义95

5.3.1　壳截面定义96

5.3.2　平面截面定义99

5.3.3　轴对称实体单元定义100

5.4　实体单元截面定义101

第6章　对象绘制与修改104

6.1　捕捉功能104

6.2　点对象（节点）的绘制105

6.3　线对象的绘制106

6.3.1　绘制直线框架106

6.3.2　绘制曲线框架107

6.3.3　绘制钢束108

6.3.4　绘制索109

6.3.5　绘制次梁110

6.3.6　绘制支撑111

6.3.7　绘制线对象的辅助功能112

6.4.1　绘制壳面116

6.4　面对象的绘制116

6.4.2　绘制斜面118

6.5　实体单元的绘制121

6.6　重定形命令122

6.7　组的操作122

6.8　选择功能124

6.8.1 基本选择操作（点选、窗选、相交线选择）124

6.8.2　按照性质选择124

6.8.3　按照编号选择124

6.8.4　辅助选择功能（全选、清除选择、反选）125

6.9　对象信息查看126

6.9.1 点信息126

6.9.2　线信息128

6.9.3 面信息130

6.9.4　实体信息132

7.1　定义静力荷载工况134

第7章　荷载工况和施加134

7.2 自动地震荷载工况135

7.3　反应谱工况137

7.4 自动风荷载工况141

7.5　波浪荷载143

7.6 车道荷载145

7.7　节点样式146

7.8　集中荷载147

7.8.1 给点对象施加集中荷载148

7.8.2　给线对象施加集中荷载148

7.9 分布荷载149

7.9.1 面均布荷载150

7.9.2　线均布荷载151

7.10　风荷载152

7.11　温度荷载153

7.12　地面位移荷载155

7.13　应变荷载156

7.14　表面压力荷载156

7.15　孔隙压力荷载157

7.16　预应力荷载158

7.17　荷载的显示159

第8章　特殊功能指定163

8.1 节点约束（restraint）163

8.2 节点束缚（constraint）165

8.3 节点区173

8.3.1 节点区的指定173

8.3.2　节点区输出约定176

8.3.3　节点区变形和内力输出176

8.4.1 线单元插入点的指定178

8.4 插入点（线单元、面单元偏心）178

8.4.2　面单元插入点的指定179

8.5　线对象端部偏移（刚域）181

8.5.1　端部偏移的作用181

8.5.2　线对象端部偏移的指定181

8.5.3　端部偏移的显示输出182

8.6　线对象端部释放184

8.7　对象的局部坐标轴185

8.7.1 默认局部坐标轴方向185

8.7.2　局部坐标轴的显示187

8.7.3　局部坐标轴的修改189

8.8　拉压比限定（单拉单压构件）197

8.9　单元剖分199

8.9.1　线对象自动框架细分199

8.9.2　面对象自动网格剖分199

8.9.3　实体对象自动网格剖分201

第9章　视图功能203

9.1 显示窗口的设定203

9.2　三维、二维视图定义及控制205

9.2.1　三维视图的定义及显示205

9.2.2　二维视图的定义及显示205

9.2.3　定义新视图206

9.2.4　显示定义的新视图208

9.3　视图显示控制208

9.3.1　显示内容控制208

9.3.2　显示范围控制216

9.3.3　视图缩放控制216

9.4　颜色显示控制217

9.4.1　显示颜色控制217

9.4.2　输出颜色控制218

9.5　Open GL视图功能219

9.6　生成AVI视频功能222

9.6.1　多步动画视频222

9.6.2　循环动画视频223

9.7　其他基本视图设置功能223

9.8　SAP2000中的OpenGL视图227

第10章　快速建模及导入导出229

10.1　模板建模功能229

10.1.1　新模型初始化模板229

10.1.2　用模板添加结构到现有模型249

10.2 AutoCAD导入导出251

10.2.1 导入AutoCAD.dxf文件251

10.2.2 导出AutoCAD.dxf文件253

10.3　模型组装及Access、Excel辅助功能253

10.3.2 Access、Excel辅助功能254

10.3.1 模型组装254

10.4　SAP2000交互式数据库编辑功能256

10.5　$2K文本文件及从ETABS中导入模型260

10.5.1 $2K、S2K文本文件261

10.5.2 从ETABS中导入模型261

10.6　与其他程序软件数据接口262

10.6.1 由SAP2000导入其他软件的模型263

10.6.2 由SAP2000导出到其他软件264

第三部分　分析功能267

第11章　分析工况267

11.1　定义分析工况267

11.2　分析类型简介269

11.2.1　线性分析269

11.2.2　非线性分析269

11.3.1　几何刚度271

11.3　几何非线性271

11.3.2　重力P－△效应273

11.3.3　大位移274

11.3.4　初始静力非线性工况275

11.4　施加荷载275

11.5　工况组合276

11.6　分析顺序278

11.7　运行分析工况279

11.7.1　设置分析选项279

11.7.2　运行分析280

第12章　模态分析及反应谱分析283

12.1　模态分析284

12.1.1　模态分析的基本理论284

12.1.2　SAP2000模态分析中质量源定义286

12.1.3 特征向量法和Ritz向量法287

12.1.4　质量参与系数和荷载参与系数289

12.1.5　算例293

12.2　反应谱分析299

12.2.1　反应谱分析的基本理论与方法299

12.2.2　振型组合的基本理论与方法300

12.2.3　方向组合基本方法303

12.2.4　中国规范反应谱分析在SAP2000中的实现303

第13章　线性动力分析306

13.1　线性时程分析的基本理论306

13.1.1　时间积分方式307

13.1.2　阻尼参数设置309

13.2　时程曲线的输入310

13.2.1　地震时程曲线的选取311

13.2.2　任意动荷载时程曲线的输入312

13.3.1 时程类型313

13.3　线性时程分析工况的定义313

13.3.2　时程运动类型314

13.3.3　初始条件314

13.3.4　荷载作用施加315

13.3.5　时间步数据316

13.3.6 阻尼参数316

13.4　线性时程分析结果的读取与输出320

13.4.1　时程轨迹的显示320

13.4.2　反应谱曲线的输出324

第14章　结果与输出327

14.1　分析结果图形输出327

14.1.1　显示变形形状327

14.1.2　显示力／应力329

14.2.1　表格显示内容344

14.2　分析、设计结果数据表格显示344

14.2.2　设置表格格式（*.fmt）及过滤器的使用355

14.3　分析、设计结果数据文件输出359

14.3.1　打印表格输出359

14.3.2　导出数据文件360

14.3.3　定义命名集362

14.4　特殊输出365

14.4.1　截面切割与广义位移365

14.4.2　定制书写报告器375

第四部分　设计功能383

第15章　荷载组合383

15.1 默认荷载组合与荷载组合的定义383

15.2　用户自定义组合386

第16章　混凝土框架结构设计及壳设计388

16.1　混凝土框架结构设计的一般过程388

16.2　设计首选项及设计组合389

16.3　交互式设计391

16.4　中国规范相关信息394

16.4.1　刚度调整系数394

16.4.2　竖向荷载作用下梁弯矩调整395

16.4.3　结构周期比验算395

16.4.4　框架构件的抗震等级395

16.4.5　框架构件的内力调整395

16.5　设计结果输出396

16.5.1 图形输出396

16.5.2　各荷载组合工况设计结果及细节输出400

16.5.3　表格输出404

16.5.4　文本输出407

16.6　壳设计408

17.1　钢结构设计过程411

第17章　钢结构设计和优化过程411

17.2 自动选择截面列表的设置412

17.3　钢结构设计首选项414

17.4　钢结构设计条件设定416

17.4.1　设定设计组416

17.4.2　选择设计组合417

17.4.3　查看／修改钢构件的覆盖项417

17.4.4　设定自动优化目标421

17.5　钢结构自动优化设计及交互式设计423

17.5.1　自动优化设计423

17.5.2　交互式钢框架设计424

17.6　设计结果显示输出425

17.6.1　设计结果屏幕图形显示输出425

17.6.2　设计结果屏幕表格显示输出426

17.6.3　设计结果的其他输出方式429

18.2.1　技术背景439

18.2　线性屈曲439

第五部分　高级分析功能439

18.1　概述439

第18章　屈曲分析439

18.2.2　定义屈曲分析工况440

18.2.3　屈曲分析结果显示441

18.2.4　例题442

18.3　非线性屈曲445

18.3.1 技术背景445

18.3.2　三铰拱非线性屈曲分析算例445

第19章　Pushover分析及阶段施工分析450

19.1 Pushover分析450

19.1.1　Pushover与FEMA 356及ATC-40概述451

19.1.2 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换459

19.1.3　Pushover分析方法的一般过程459

19.1.4 框架非线性铰的定义460

19.1.5 默认的、自定义和生成的铰464

19.1.6 非线性铰的指定470

19.1.7　Pushover工况的定义475

19.1.8　查看Pushover结果480

19.1.9　Pushover分析时注意事项486

19.2　阶段施工分析488

19.2.1 阶段施工分析工况定义490

19.2.2　阶段施工分析结果查看491

19.3　例题492

19.3.1　Pushover分析例题492

19.3.2　阶段施工分析例题496

第20章　非线性动力分析500

20.1　非线性时程分析工况的定义及相关概念500

20.1.2　时程工况的定义501

20.1.1 时程函数的定义501

20.1.3　积分方式和阻尼设置502

20.1.4 SAP2000非线性类型502

20.2　快速非线性分析（FNA）方法503

20.2.1　基本平衡方程503

20.2.2　非线性模态方程的形成504

20.2.3　非线性模态方程的求解505

20.2.4 FNA法小结及应用506

20.3　结构动力弹塑性分析507

20.3.1 动力弹塑性分析的应用范围507

20.3.2　动力弹塑性分析基本过程508

20.3.3 动力弹塑性分析需要说明的几个问题508

20.3.4　动力弹塑性分析算例509

20.4.1　阻尼单元和隔振单元513

20.4　结构耗能减震装置的模拟513

20.4.2　非线性连接单元需要明确的几个概念515

20.4.2　阻尼单元的相关参数518

20.4.3　隔振单元的相关参数519

20.4.4　阻尼隔振单元应用算例525

20.5　撞击、爆炸问题的模拟528

20.5.1　撞击、爆炸荷载函数形成528

20.5.2　撞击、爆炸荷载的施加529

20.5.3　时程工况的定义及积分方式的选择529

20.5.4 冲击问题应用算例530

第21章　频域分析534

21.1 稳态分析534

21.1.1 建立模型535

21.1.2　定义稳态函数535

21.1.3　定义稳态分析工况536

21.1.4　分析结果查看539

21.2.1 建立模型543

21.2　功率谱密度分析543

21.2.2　定义功率谱密度函数544

21.2.3　定义功率谱密度分析工况544

21.2.4　分析结果查看545

第22章　桥梁模块548

22.1　桥梁BAG模板548

22.2　桥梁模块550

22.2.1 桥梁向导550

22.2.2　定义桥轴线551

22.2.3　定义下部结构551

22.2.4　定义上部结构553

22.2.5　桥对象555

22.2.6　定义预应力556

22.2.8　定义车辆荷载557

22.2.7　桥梁FEM557

22.2.9　定义移动荷载分析工况559

22.2.10　定义桥梁反应560

22.2.11　显示桥梁反应560

22.3 实例：三跨预应力混凝土变截面连续梁桥分析562

22.3.1　基本资料562

22.3.2　建立模型563

22.3.3　全桥分析566

22.3.4　施工阶段分析568

第六部分　工程应用573

第23章 索结构及玻璃幕墙应用573

23.1　原理概述573

23.1.1 预应力拉索体系与特点573

23.1.4　非线性分析574

23.1.3　预拉力施加574

23.1.2　索的模拟574

23.1.5　荷载和作用575

23.1.6　主要控制指标和因素575

23.2　单拉索点支式幕墙575

23.2.1　模型描述、建模基本过程575

23.2.2　结果查看576

23.3　鱼腹式点支幕墙578

23.3.1　模型描述、建模基本过程578

23.3.2　结果查看581

第24章　预应力钢结构应用584

24.1　结构受力原理概述584

24.2.1　工程概况586

24.2.2　计算模型586

24.2　建模分析586

24.3　结果分析593

第25章 复杂高层钢结构分析595

25.1 概述595

25.2　复杂高层结构分析的基本内容595

25.2.1　模态分析595

25.2.2　竖向荷载596

25.2.3 风荷载596

25.2.4　地震作用597

25.2.5　温度应力597

25.2.6　侧向位移限值597

25.2.7　结构稳定598

25.3　复杂高层钢结构有限元分析的关键问题598

25.3.1　建立合理的计算模型598

25.3.2　结构分析工况中需注意的问题600

25.4.1　结构模型概况601

25.4　工程实例601

25.4.2　荷载工况的设置及说明603

25.4.3　分析工况的设置及说明604

25.4.4　结构分析计算结果608

25.4.5　小结616

25.5　本章小结616

第26章　复杂高层混合结构617

26.1　转换层结构617

26.2　连体结构618

26.3　体型收进结构619

26.4　悬挑结构620

26.5　钢－混凝土混合结构621

26.5.1　阻尼问题621

26.5.3　组合构件的输入问题623

26.5.2　25％剪力调整问题623

26.6　复杂高层结构算例分析624

26.6.1　工程概况624

26.6.2　悬挑及体型收进部分的设计624

26.6.3　连体部分的设计625

26.6.4　计算分析结果的讨论627

第27章　体育场馆632

27.1　体育场馆结构的计算632

27.1.1　计算模型的建立632

27.1.2　结构模型的分析635

27.1.3　结构构件的设计637

27.2　体育场馆模型示例638

27.2.1 工程概况638

27.2.2　创建计算模型638

27.2.3　定义分析工况639

27.2.4　查看分析结果640

27.2.5　构件设计与加固643

第28章　工业建筑644

28.1　概念阐述644

28.1.1　厂房类结构644

28.1.2　筒仓类结构645

28.1.3　高炉类结构645

28.1.4　水池类结构645

28.1.5　石油化工类结构646

28.1.6　核工业类结构646

28.1.7 复杂结构646

28.2　工业建筑结构分析中的几个关键问题648

28.2.1 吊车荷载的施加648

28.2.2　筒仓及高炉类结构建模技巧651

28.2.3　水池类结构中压力荷载及土体约束作用的定义653

28.2.4　石化类结构建模技巧和细部处理656

28.2.5　工业设备上常见荷载的施加658

28.2.6　系统总体分析及结果评价660

28.3　工业结构算例分析660

28.3.1 筒仓类结构算例661

28.3.2　石化类结构算例668

第29章　斜拉桥的分析应用675

29.1　斜拉桥主要组成部分在SAP2000中的模拟675

29.1.1 主梁模型675

29.1.2　拉索的模拟678

29.1.3　边界条件的模拟679

29.1.4　关于地基与结构的相互作用679

29.1.5 拉索等部件在SAP2000中的处理方法681

29.2　斜拉桥分析中的计算问题681

29.3　斜拉桥合理索力的确定方法682

29.3.1 简单算例：某斜拉桥全桥状态下的索力调整683

29.4.1　简单算例685

29.4　斜拉桥的模态分析685

30.1 概述689

30.1.1　重力坝的工作原理689

30.1.2 重力坝的荷载689

第30章　混凝土重力坝689

30.2　SAP2000相关技术的应用690

30.2.1　平面单元690

30.2.2　实体单元691

30.2.3　节点样式691

30.2.4　反应谱分析692

30.3　算例分析692

30.3.1 问题描述692

30.3.2　建模及求解分析693

30.3.3　计算结果分析698

A.1.1　系统要求702

A.1.2　安装前注意事项702

附录A　SAP2000 V10安装指南702

A.1 SAP2000安装702

A.1.3　程序安装703

A.1.4　加密锁驱动安装704

A.1.5　License认证706

A.2　License的工作方式708

A.2.1　License类型708

A.2.2　License使用709

A.2.3　License合法性判别709

A.3　常见问题处理711

A.3.1　License Not Found711

A.3.2　不显示中文界面711

参考文献713