功能特色
一、用户界面
1、一窗多景
SAP2000提供了一个单一的用户界面来执行:建模,分析,设计和报告。
二、造型
1、范本
SAP2000有多种模板供您选择,以快速启动新模型。SAP2000包括用于以下类型结构的参数模板:简单梁,3D桁架,3D框架,存储船,楼梯,大坝结构和管道。
2、模型视图
高度精确地查看和操作分析模型和物理模型。轻松定义自定义视图和展开的立面,以轻松查看和操作复杂的几何图形。
3、网格系统
在SAP2000中,网格可以定义为笛卡尔或圆柱。模型中的网格系统数量没有限制,可以在模型中的任何方向旋转或放置在任何位置。
4、平面图和立面图
平面图和立面图会在每条网格线上自动生成,以实现模型的快速导航。用户可以使用我们的“开发的高程”功能来创建自己的高程截面。
5、交互式数据库编辑
交互式数据库编辑允许用户在表视图中编辑模型数据,从而简化了对模型进行更改的任务。表很容易从Microsoft Excel和Microsoft Access导出和导入。
6、网格划分工具
在SAP2000中的网格生成方面,工程师有很多选择。只需选择区域对象,然后选择要使用的自动网格生成器的规则。
三、结构件
1、关节
网格化结构对象时,SAP2000会在结构对象相交处或内部节点处自动创建接缝。关节坐标和信息可以在模型窗口的屏幕上显示或以表格格式显示。
2、镜框
框架元素使用一般的三维梁柱公式,其中包括双轴弯曲,扭转,轴向变形和双轴剪切变形的影响。SAP2000具有一个内置的库,其中包含美国和国际标准截面的标准混凝土,钢和复合截面特性。
3、电缆线
电缆单元是一种高度非线性的单元,用于对细长电缆在其自重作用下的悬链线行为进行建模。配方中固有地包含了拉伸刚度和大挠曲非线性。
4、肌腱
肌腱很容易绘制为独立对象,其几何形状指定为直线,抛物线,圆曲线或其他任意形状。在SAP2000中可以轻松定义肌腱载荷,包括所有损失。
5、炮弹
壳单元是一种区域对象,用于在平面和三维结构中对膜,板和壳的行为进行建模。壳材料可以是均匀的,也可以是整个层状的。使用分层壳时也可以考虑材料的非线性。
6、固体
实体元素是用于对三维结构和实体建模的八节点元素。它基于等参公式,其中包括九种可选的不兼容弯曲模式,可用于建模对象,其中载荷,边界条件,截面特性或反作用随厚度而变化。
7、链接
根据分配给该元素的属性的类型以及所执行的分析的类型,链接元素最多可表现出三种不同类型的行为:线性,非线性和频率相关。SAP2000中提供以下链接元素:线性,多线性弹性,多线性塑料,间隙,挂钩,阻尼器,摩擦隔离器,橡胶隔离器,T / C隔离器,频率相关的弹簧和频率相关的阻尼器。
8、铰链
用户可以创建和应用铰链属性以在SAP2000中执行下推分析。可以使用纤维铰链对框架元素(梁/柱/支撑)中的非线性材料行为进行建模。这种方法将材料在横截面中表示为离散点,每个点遵循材料的精确应力-应变曲线。可以表示混合材料,例如钢筋混凝土和复杂形状。
9、泉水
弹簧支撑是用于将接头弹性连接到地面的链接元件,其性质可以是线性或非线性的。非线性支撑条件可以建模为包括间隙(仅压缩),多线性弹性或塑料弹簧,粘性阻尼器和基础隔离器。
四、载入中
1、自动基于代码的加载
SAP2000将根据各种国内和国际法规自动生成并应用地震和风荷载。SAP2000还具有完善的移动载荷发生器,允许用户将移动载荷施加到框架和壳单元上的车道。
2、波浪载荷
波浪加载功能会自动在结构上生成波浪,电流,浮力和风所产生的载荷。可以生成多步静态线性载荷,以模拟通过结构移动的波。另外,当波移动通过结构时,还可以生成动态(时间历史)载荷以包括惯性效应。
3、用户负载
使用SAP2000内置的用户加载选项定义特定的加载,以对各种加载条件进行建模。
五、分析
1、总览
CSI求解器已经在业界进行了超过35年的尝试和测试。SAPFire Analysis Engine可以支持多个64位求解器以进行分析优化,并执行特征分析和Ritz分析。
2、静态的
SAP2000可以执行线性静态分析和多步骤静态分析。结构的线性静态分析涉及由K u = r表示的线性方程组的解。某些类型的载荷模式是多步的,这意味着它们实际上代表了依次应用的许多单独的空间载荷模式。其中包括车辆,实时和波动类型的载荷模式。
3、动态
SAP2000动态分析功能包括使用Ritz或Eigen向量计算振动模式,响应谱分析以及线性和非线性行为的时间历史分析。
4、屈曲
可以在任何一组载荷下找到结构的线性(分叉)屈曲模式。可以从非线性或分步施工状态计算屈曲。考虑到Pδ或大挠度效应,也可以进行全非线性屈曲分析。可以使用带有位移控制的静态分析来捕捉快速屈曲行为。动态分析可用于对更复杂的屈曲建模,例如随动载荷问题。
5、三角洲
P-delta分析记录了压缩的软化效果和张力的增强效果。重力和持续载荷下的单个P-delta分析可用于修改线性载荷情况下的刚度,此后可以叠加。或者,可以分析载荷的每种组合以获得完全非线性的P-delta效应。P-delta效应包含在所有元素中,并无缝集成到分析和设计中。
6、前推
SAP2000中的Pushover分析功能包括FEMA 356的实现以及基于应力应变的铰链和光纤铰链选件。非线性分层壳单元使用户能够在推覆分析中考虑混凝土剪力墙,平板,钢板和其他区域有限元的塑性行为。定义了钢和混凝土铰链的力-变形关系。
7、分阶段施工
分阶段构造是SAP2000中的一种非线性分析,可让您定义一系列阶段,在其中可以添加或删除结构的某些部分,有选择地向结构的某些部分施加载荷,并考虑与时间有关的材料行为,例如老化,蠕变和收缩。
8、功率谱密度
功率谱密度分析可用于确定结构在频率范围内由于循环(谐波,正弦)负载而引起的概率响应。这对于疲劳研究,地震引起的随机响应以及其他应用很有用。可以以不同的相角施加多个负载,并且可以是相关的或不相关的。
9、稳定状态
稳态分析可用于确定由于在一定频率范围内的循环(谐波,正弦)载荷引起的结构响应。可以包括与频率有关的刚度和阻尼(复阻抗)属性,用于对基础和远场效应(包括辐射阻尼)进行建模。稳态分析可用于测量以不同频率运行的多台机器的影响,可以通过将同一模型中的几种分析结果结合起来来考虑。
10、目标力量
在非线性静力分析期间,电缆和框架单元可以自动应变以达到指定的目标轴向力值。这最常用于将电缆拧紧到预定的张力,但也可以用于使用框架元件将结构顶升到指定的力以及其他应用。
11、荷载组合
SAP2000允许无限数量的工况和组合。荷载组合类型包括:线性添加剂,包络线(最小/最大值),绝对加法,SRSS和范围组合。组合组件可以包括其他组合。
12、模型活着
对于中小型结构,可以在构建和修改模型时即时进行分析。对于您对几何形状,特性或载荷进行的每次更改,结构都会立即以新的变形形状,弯矩图或任何其他结果图进行响应。就像使用实时模型一样,它是用于概念设计和测试“假设”场景的非常强大的工具。
六、设计
1、钢架
完全集成的钢框架设计包括构件尺寸优化和设计规范的实施。SAP2000允许用户以交互方式查看任何框架成员处的设计结果,更改参数或截面属性以及显示更新的成员结果。
2、混凝土框架
SAP2000中完全集成的混凝土框架设计包括:所需的钢材计算区域,新成员尺寸的自动选择列表,设计代码的实现,交互式设计和审查以及全面的覆盖功能。
七、输出和显示
1、变形几何
用户可以根据任何载荷或载荷组合以及模式动画显示变形的几何形状。
2、力图
剪力图和弯矩图显示了在任何荷载工况或荷载组合下,沿着框架单元长度的所有位置的内部剪切力,力矩和位移。SAP2000提供了沿长度滚动以显示值或直接滚动到最大值位置的选项。
3、一般排量
可以使用广义位移来定义任意位移量度。这些是关节平移和旋转的线性组合,可以用于计算平均值,漂移和其他感兴趣的量。可以针对所有类型的分析案例和组合获得广义位移输出。
4、切段
可以使用截面切口来定义结构上任何切口的合力(自由力)和力矩。截面切口可以具有任何形状,并且可以用于计算故事层剪力,连接力,剪力墙中的设计力以及用于许多其他目的。可以针对所有类型的工况及其组合获得截面切割结果。
5、虚拟工作图
在SAP2000中,可以使用虚拟工作图来帮助确定应加强哪些元素,以实现对结构的横向位移的最有效控制。
6、影响线
SAP2000使用影响线来计算对车辆活载的响应。影响线本身也很有趣,可以理解各种响应量对移动负载的敏感性。影响线可以显示在用户界面中,用于结构中任何元素的位移,力或应力响应。
7、表格输出
SAP2000能够显示所有输入数据,分析结果和设计结果的表。表支持排序,剪切,复制和粘贴以供其他程序使用。将表格数据打印或保存到Access,Excel,Word,HTML或TEXT。
8、影片动画
SAP2000能够生成视频(.avi)文件,以可视方式显示在特定时间段内变化的一组分析结果,例如在时间历史分析中。
八、报告中
1、快速报告
只需按一下按钮,即可使用预格式化的打印报告。这些报告包括所有相关的模型数据以及分析和设计的结果。数据以表格格式显示,并带有图形,目录和封面,显示项目信息以及您的公司名称和徽标。
2、高级报告撰写人
Advanced Report Writer是一个强大的实用程序,可用于创建SAP2000模型的复杂报表。这些报告是完全可定制的。公司可以定义并保存复杂的模板文件,以标准化分析和设计报告生成。
九、工具类
1、负载优化器
负载优化器是SAP2000中的工具,用于计算最佳负载应用程序以实现所需的结构响应。负载可以线性,非线性或分阶段进行。目标和限制可能包括位移,力,力矩等。
2、部门设计师
Section Designer是SAP2000中内置的实用程序。它使用户能够创建任意形状和材料的特殊截面,包括钢筋布局。所有截面属性,双轴相互作用图和弯矩曲率图都将自动计算。
十、进出口
支持的格式
SAP2000支持许多用于导入和导出数据的行业标准。支持所有Autodesk Revit Structure,Tekla Structures,AutoCAD(DXF / DWG),CIS / 2,IFC,IGES和SDNF。SAP2000还支持将模型导出到Microsoft Access数据库。如果用户使用其他分析包,则SAP2000可以从FrameWorks Plus,STAAD和STRUDL导入文件。