軟件介紹

sap2000特別版是一款適合在各種不同行業(yè)里使用的分析引擎和設(shè)計(jì)工具，如果你是一名交通運(yùn)輸、工業(yè)、公共事業(yè)、運(yùn)動(dòng)等各種領(lǐng)域的工程師的話，就可以使用sap2000建模軟件來完成各種復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建模，從而讓你的工作難度能夠大大降低。

sap2000特別版官方介紹

自從三十多年前SAP誕生以來，它已經(jīng)成為最新分析方法的代名詞。SAP2000保持了原有產(chǎn)品的傳統(tǒng)，具有完善、直觀和靈活的界面，為在交通運(yùn)輸、工業(yè)、公共事業(yè)、體育和其他領(lǐng)域工作的工程師提供無出其右的分析引擎和設(shè)計(jì)工具。

在SAP2000三維圖形環(huán)境中提供了多種建模、分析和設(shè)計(jì)選項(xiàng)，且完全在一個(gè)集成的圖形界面內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在今天的市場上SAP2000已經(jīng)被證實(shí)是最具集成化、高效率和實(shí)用的通用結(jié)構(gòu)軟件。在這個(gè)直觀的界面里，你不需要進(jìn)行長時(shí)間的學(xué)習(xí)， 就可以很快地設(shè)計(jì)出直觀的結(jié)構(gòu)模型。您能夠駕馭SAP2000去完成所有的分析與設(shè)計(jì)工作，包括日常碰到的小問題，利用內(nèi)建強(qiáng)大的模板可以完成復(fù)雜的建模和網(wǎng)格劃分。集成化的設(shè)計(jì)規(guī)范能夠自動(dòng)生成風(fēng)荷載、波浪荷載、橋梁荷載、 地震荷載，能夠用中國規(guī)范、美國規(guī)范及其他主要國際規(guī)范對復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和校核。

先進(jìn)的分析技術(shù)提供了：逐步大變形分析、多重P-Delta效應(yīng)、特征向量和基于非線性工況剛度的Ritz向量分析、索分析、 纖維鉸的材料非線性分析、非線性多層殼單元、Buckling屈曲分析、逐步倒塌分析、用能量方法進(jìn)行側(cè)移控制、單拉和單壓分析、阻尼器、基礎(chǔ)隔震、支座塑性、非線性施工順序分析等。非線性分析可以是靜態(tài)的，也可以是時(shí)程的， 提供快速非線性時(shí)程動(dòng)力分析的FNA方法和直接積分方法。

從簡單的二維框架靜力分析到復(fù)雜的三維非線性動(dòng)力分析，SAP2000是最容易的和最高效的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)解決方案。

sap2000特別版軟件功能

SAP2000具有極強(qiáng)的功能，如建模功能(二維模型、三維模型等)、編輯功能(增加模型、增減單元、復(fù)制刪除等)、分析功能(時(shí)程分析、動(dòng)力反應(yīng)分析、push-over分析等)、荷載功能(節(jié)點(diǎn)荷載、桿件荷載、板荷載、溫度荷載等)、自定義功能、以及設(shè)計(jì)功能等等。

這些功能的實(shí)現(xiàn)均是在同一個(gè)可視化界面中實(shí)現(xiàn)的，用戶界面非常友好。它可以模擬大量的結(jié)構(gòu)形式，包括房屋建筑、橋梁、水壩、油罐、地下結(jié)構(gòu)等等。下面著重對其建模功能和分析功能作詳細(xì)介紹。

先進(jìn)的分析技術(shù)提供了：逐步大變形分析、多重P-Delta效應(yīng)、特征向量和Ritz向量分析、索分析、單拉和單壓分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、針對阻尼器、基礎(chǔ)隔震和支承塑性的快速非線性分析、用能量方法進(jìn)行側(cè)移控制和分段施工分析等。

建模功能

SAP2000作為有限元結(jié)構(gòu)分析程序，它的模板中提供了工程中常見的結(jié)構(gòu)形式模型以及許多普通程序無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜模型，如橋梁、拱壩、水箱和高層建構(gòu)筑物等。它的建模界面非常友好，是基于視窗的圖形化界面，在這個(gè)可視化界面中可以利用這些預(yù)設(shè)的模塊庫快速建立模型。一般在選定模型后，只需要將對應(yīng)的一些數(shù)據(jù)改變一下，就可以在瞬間內(nèi)建立用戶所要的建筑模型，非常快捷方便。

在SAP2000中建模，實(shí)際結(jié)構(gòu)單元用對象來體現(xiàn)，先定義出所使用的材料性質(zhì)，如鋼材(steel)、混凝土(concrete)和鋁材(aluminum)，再在圖形界面中畫出對象的幾何分布，然后指定荷載和屬性到對象上建立實(shí)際構(gòu)件模型。程序包含下列對象類型:點(diǎn)對象、線對象、面對象、實(shí)體對象。在各個(gè)SAP2000版本中，由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的出現(xiàn)，建模時(shí)無需像以前那樣，把模型劃分為足夠細(xì)的單元進(jìn)行分析，而只要給出結(jié)構(gòu)的基本框架即可。因?yàn)楫?dāng)運(yùn)行SAP2000進(jìn)行分析時(shí)，程序自動(dòng)將建立的面對象的模型轉(zhuǎn)換成基于有限元的模型。這種基于有限元的模型稱為分析模型，它由傳統(tǒng)的有限元單元和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。在分析結(jié)束后把分析的結(jié)果又傳回面向?qū)ο竽Ｐ�。用戶可以控制網(wǎng)格劃分，如細(xì)分的程度，以及如何處理相交單元的連接等。用戶可以手工對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分來做到對象和單元的一一對應(yīng)。

從以上可知，在SAP2000中建模的一般原則是，對象的幾何特性應(yīng)與實(shí)際構(gòu)件相對應(yīng)，這樣可以簡化模型并有利于設(shè)計(jì)過程。同時(shí)，圖形界面中亦提供多種有效工具去建立模板中未給出的其它結(jié)構(gòu)模型，甚至可利用內(nèi)定基本模型及最佳設(shè)計(jì)去修正模型。

分析功能

SAP2000程序有別于其它一般結(jié)構(gòu)有限元程序的最大特點(diǎn)就在于它的強(qiáng)大的分析功能。SAP2000中使用許多不同類型的分析，它基本上集成了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析中經(jīng)常遇到方法，如時(shí)程分析、地震動(dòng)輸入、動(dòng)力分析以及Push-over分析等等。另外還包括:靜力分析、用特征向量或Ritz向量進(jìn)行振動(dòng)模式的模態(tài)分析、對地震反應(yīng)的反應(yīng)譜分析等等。這些不同類型的分析可在程序的同一次運(yùn)行中進(jìn)行，并把結(jié)果綜合起來輸出。

1.荷載工況及組合

荷載代表了對結(jié)構(gòu)的作用，如外力、壓力、支座位移、溫度應(yīng)力、地面加速度及其它。用戶可以對對象定義包括多種荷載的荷載工況，程序自動(dòng)計(jì)算出地面加速度荷載。為計(jì)算在荷載工況下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，用戶必須定義荷載工況施加的方式(如:靜力的、動(dòng)力的等)以及結(jié)構(gòu)的分析方式(如:線性的、非線性的等)。同一個(gè)荷載工況可以在不同的分析中以不同方式施加。用戶可以任意的定義荷載工況。一般情況下，常定義的荷載工況有靜荷載、活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度荷載等。需要獨(dú)立變化的工況，不管是用于分析或是因?yàn)槭┘臃绞剑瑧?yīng)該定義為獨(dú)立的荷載工況。對定義的每個(gè)荷載工況，程序自動(dòng)生成荷載向量r和靜力位移u的解，每個(gè)荷載工況包括:①框架和(或)殼單元的自重荷載;②框架單元的集中或分布荷載:③殼單元上的均布荷載:④節(jié)點(diǎn)上的力和(或)地面位移荷載[69-70]。進(jìn)行每一個(gè)不同的分析稱為分析組合，作為分析組合的一部分，對每個(gè)分析組合分配一個(gè)量，這些標(biāo)號可用于產(chǎn)生另外的組合和控制輸出。分析組合的基本類型有:

·荷載組合或荷載(Load Case or Load)--荷載基本的空間分布，靜力分析的對應(yīng)結(jié)果;

·振型(Mode)--特征向量或Ritz-Vector，相應(yīng)的頻率，振動(dòng)模態(tài)分析的結(jié)果;

·反應(yīng)譜(Spec)--反應(yīng)譜分析的基本結(jié)果。

2. 靜力線性分析

3.模態(tài)分析

用戶可以任意多的定義模態(tài)分析工況，盡管大多數(shù)情況下一個(gè)工況已經(jīng)足夠。對于每一個(gè)模態(tài)分析工況，用戶可以自行選擇進(jìn)行特征向量分析還是Ritz向量分析。

4.反應(yīng)譜分析

SAP2000對于反應(yīng)譜分析振型組合，給出了CQC法、SRSS法、ABS法、GMC法、10Pct法和Dbl Sum法等組合方法。我國2002新規(guī)范規(guī)定考慮結(jié)構(gòu)藕聯(lián)效應(yīng)的情況，可采用CQC和SRSS兩種結(jié)合方法。

5.線性時(shí)程分析

在SAP2000程序中，時(shí)程分析可以使用的積分方式為模態(tài)積分和直接積分。模態(tài)積分方式是以結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過結(jié)構(gòu)不同模態(tài)的積分求解來得到結(jié)構(gòu)總的響應(yīng)值，在程序中如果選擇使用模態(tài)積分求解，需要選擇積分求解所基于的模態(tài)分析工況。如果結(jié)構(gòu)需要考慮高階振型的影響，就應(yīng)該在模態(tài)分析工況中考慮更多的振型數(shù)目。直接積分方法本質(zhì)是在一系列時(shí)間間隔范圍內(nèi)求解平衡方程。在SAP2000中時(shí)間積分方法的選擇是通過其它參數(shù)區(qū)域時(shí)間積分參數(shù)的定義來完成的，提供了Newmark法、Wilson法、排列法、Hiber-Huges-Taytor法、和Chung and Hulbert法等方法可供選擇。

6.高級分析功能

SAP2000在結(jié)構(gòu)分析實(shí)踐中可能會(huì)使用的較為深入的分析功能，這些功能包括結(jié)構(gòu)的屈曲分析、靜力非線性分析、動(dòng)力非線性分析等。

設(shè)計(jì)功能

1.鋼框架設(shè)計(jì)

自動(dòng)構(gòu)件截面選擇——不需要初步設(shè)計(jì)

基于虛功原理對側(cè)向位移的截面優(yōu)化

考慮靜力和動(dòng)力荷載的設(shè)計(jì)

規(guī)范或用戶定義的荷載組合

自動(dòng)計(jì)算K因子 和 P-delta 效應(yīng)

集成化的截面設(shè)計(jì)器，可完成復(fù)合截面和組合截面設(shè)計(jì)

交互式的設(shè)計(jì)與查看功能

設(shè)計(jì)可以考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

2.混凝土框架設(shè)計(jì)

考慮靜力與動(dòng)力荷載的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)包絡(luò)的分組功能

自動(dòng)或用戶定義的荷載組合與設(shè)計(jì)分組

自動(dòng)計(jì)算活荷載折減因子

設(shè)計(jì)考慮雙軸彎矩/單軸力相關(guān)面和剪力

自動(dòng)計(jì)算彎矩放大系數(shù)

計(jì)算P-delta效應(yīng)時(shí)有整體放大系數(shù)的選項(xiàng)

集成化的截面設(shè)計(jì)器可以考慮復(fù)雜的混凝土截面

交互式的設(shè)計(jì)與查看功能

設(shè)計(jì)可以考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

基于虛功原理對側(cè)向位移控制的優(yōu)化

3.鋁框架設(shè)計(jì)

考慮靜力和動(dòng)力荷載的設(shè)計(jì)

直梁和曲梁設(shè)計(jì)

自動(dòng)計(jì)算彎矩放大系數(shù)

自動(dòng)計(jì)算K-因子和P-Delta效應(yīng)

自動(dòng)計(jì)算軸力和雙向彎矩和剪力設(shè)計(jì)

支持鋁框架設(shè)計(jì)的規(guī)范：AA-ASD 2000；AA-LRFD 2000

4.冷軋鋼框架設(shè)計(jì)

考慮靜力和動(dòng)力荷載的設(shè)計(jì)

直梁和曲梁設(shè)計(jì)

自動(dòng)計(jì)算彎矩放大系數(shù)

自動(dòng)計(jì)算K-因子和P-Delta效應(yīng)

有效面積和有效主/次慣性矩的計(jì)算

支持冷軋鋼框架設(shè)計(jì)的規(guī)范：AISI-ASD 96；AISI-LRFD 96

軟件特色

1.開發(fā)SAP2000外插件可以利用程序內(nèi)部的 SAP2000 OpenAPI 。OpenAPI存放在SAP2000的幫助檔“SAP2000_API_Documentation.chm” 中。

2.有了SAP2000基礎(chǔ)版，增強(qiáng)版，或者高級版的有效許可后，使OpenAPI時(shí)不再需要許可。但是這其中不包括開發(fā)OpenAPI的技術(shù)支持

3.插件程序是一種外在的軟件工具（即非CSI自帶的），將其應(yīng)用于SAP2000中可以為程序提供附加性能。

4.比如，一個(gè)插件可以添加輸入/輸出性能，定制模塊，建立模塊，定制設(shè)計(jì)或者其他結(jié)果的后處理，或它可以執(zhí)行參數(shù)研究。

5.在實(shí)際工作結(jié)束前cPlugin.Main() 將返回。（如，在顯示可以通過不同的命令按鈕打開插件中執(zhí)行的程序?qū)υ捒蛑�后返回）。但是必須記住在插件�?zhǔn)備關(guān)閉前調(diào)回Sap2000.cSapPlugin.Finish()。

6.測試表明，外插件在SAP2000中顯示時(shí)，.NET DLL的對話框樣式存在問題，尤其是當(dāng)嘗試執(zhí)行刷新操作時(shí)。

7.如果想在自己的插件中提供多種功能，可以在子路徑Mail被調(diào)用時(shí)給用戶提供選項(xiàng)。選項(xiàng)應(yīng)該包括產(chǎn)品、開發(fā)商、技術(shù)支持以及幫助。Computers and Structures, Inc將不會(huì)提供針對插件的技術(shù)支持。

8.現(xiàn)在的實(shí)現(xiàn)（版本），從SAP2000工具菜單上調(diào)用cPlugin插件時(shí)，將會(huì)破壞cPlugin插件的對象，所以數(shù)據(jù)不能被保存下來。在用戶執(zhí)行SAP2000自帶的操作前，必須先完成對插件的所有操作。

sap2000特別版安裝步驟

1、下載數(shù)據(jù)包并解壓，雙擊“SAP2000v2020Setup64.exe”開始安裝

2、點(diǎn)擊“next”

3、選擇“I accept the terms in the license agreement”然后點(diǎn)擊“next”

4、點(diǎn)擊“install”進(jìn)入安裝

5、軟件正在安裝，請耐心等待

6、安裝完成，點(diǎn)擊“finish”

7、安裝按成后回到數(shù)據(jù)包中運(yùn)行注冊機(jī)“License Generator.exe”將生成特別補(bǔ)丁“lserVRc”

8、將生成的特別補(bǔ)丁“lservrc”復(fù)制到C:\Program Files\Computers and Structures\SAP2000 20\CSiLicensing目錄下即可，安裝特別完成。

sap2000特別版操作說明

SAP2000特別版如何查看模型單元的截面信息？

打開SAP模型，以圖中模型為例，鼠標(biāo)選中圖中的某一單元，右鍵，出現(xiàn)該單元的信息框（如圖）。

在對象模型-信息框的“位置”欄可以看出該單元為“框架”單元，如下圖1；

在“指定”欄可以查看該單元截面的截面編號，如圖2中的1117。

關(guān)閉上述信息框，回到SAP2000的工作界面，點(diǎn)擊菜單欄“定義”→“截面屬性”→“框架截面”，打開框架屬性對話框（如圖）。

找到框架屬性對話框下1117這一單元，點(diǎn)擊對話框右側(cè)“修改/顯示屬性”，打開單元的斷面信息框，可以查看截面屬性和該單元使用的材料（如圖）。

點(diǎn)擊“截面屬性”，就可以查看該框架單元的截面特性了，如圖。

回到SAP工作界面，點(diǎn)擊菜單欄“定義”→“定義材料”，打開定義材料對話框，如圖；

選中之前查看得到的材料，點(diǎn)擊對話框右側(cè)“修改/顯示材料”，就可以查看該單元的材料參數(shù)了。

常見問題

如果一個(gè)大模型有框架又有面單元，能夠隱藏框架單元么？

答：可以，點(diǎn)擊 ”視圖 > 設(shè)置建筑視圖選項(xiàng)“ 命令，在對話框中的”框架/索/鋼束"區(qū)域內(nèi)勾選"不顯示框架"選項(xiàng)。

截面設(shè)計(jì)器定義的一混凝土截面，想查看其相關(guān)面，程序卻無法查看，為什么？

答：截面設(shè)計(jì)器中定義的混凝土截面只有配筋后才能顯示相關(guān)面。右鍵點(diǎn)擊該截面，在下拉菜單中的配筋項(xiàng)選擇YES，并根據(jù)需求修改配筋，即可顯示相關(guān)面。

怎樣按組顯示不同的顏色？

答：首先定義組時(shí)指定各組的顏色。在“視圖-設(shè)置顯示選項(xiàng)”對話框里，在“通過顏色顯示”中勾選“選擇組”。

如果移動(dòng)軸網(wǎng)，能使模型跟著軸網(wǎng)一起移動(dòng)么？

答：在定義軸網(wǎng)數(shù)據(jù)的對話框中，勾選粘合到軸網(wǎng)線按鈕，那么當(dāng)軸網(wǎng)移動(dòng)的時(shí)候，軸線上的構(gòu)件將跟隨移動(dòng)或者伸長。

定義鋼材料屬性的對話框中的“有效屈服強(qiáng)度fye"和"有效抗拉強(qiáng)度fue"的含義？

答：這兩個(gè)參數(shù)是外國規(guī)范的參數(shù)。

鋼材料屬性定義后，分析和設(shè)計(jì)時(shí)，程序能否自動(dòng)將標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)？能否根據(jù)鋼材壁厚自動(dòng)調(diào)整鋼材強(qiáng)度值？

答：程序會(huì)自動(dòng)除以分項(xiàng)系數(shù)得到設(shè)計(jì)值。 程序根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中表3.4.1，根據(jù)壁厚自動(dòng)調(diào)整鋼材強(qiáng)度值。

定義混凝土材料時(shí)，程序內(nèi)部是否會(huì)自動(dòng)將立方體抗壓強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為軸心抗壓強(qiáng)度？

答:會(huì)。在定義混凝土材料時(shí)輸入fcu,k，只要有了這個(gè)值，混凝土的其它強(qiáng)度，例如fck，ftk，fc，ft就可以根據(jù)公式求得了。程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算，并采用相應(yīng)的值。

如何復(fù)制材料屬性定義？

答：點(diǎn)擊 編輯 > 交互式數(shù)據(jù)庫編輯，勾選“屬性定義”中的“材料屬性”，然后點(diǎn)擊確定。在彈出的表格中，點(diǎn)擊某一行的序號可以選中相應(yīng)的材料，選中的屬性將被高亮顯示。然后復(fù)制，再粘貼到表格中。注意對復(fù)制的材料要重新命名，然后點(diǎn)擊應(yīng)用到模型即可。