SAP84经验操作手册(CH)

SAP84操作手册 1 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 算例 PlanIn是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍PlanIn的使用方法。如果欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习GIS帮助中建立半球壳的例子。 1.1 问题描述 某地铁车站结构横断面如图2.1所示，构件所用材料为C30钢筋混凝土。地基土水平、竖直基床系数为40MPa/m。结构所受永久荷载如图2.2所示，所受可变荷载如图2.3所示。 图2.1 结构横断面图                  图2.2 永久荷载图 图2.3 可变荷载图 2.2 计算步骤 根据已知条件，建立平面模型，计算该结构的内力和位移。计算步骤如下： 1）、启动软件，点击“文件”“新建”“保存”，文件名只可以英文字母命名，否则会导致计算错误，无法运行。 点击“参数”“选取单位制”，选择“kN、m”，点击确定。 点击“参数”“选项设置”，确认选择了“考虑材料引起的自重”一项。取消勾选“自动拆分单元”一项。另外荷载显示比例可以调整为0.3-0.5. 2）、设置构件材料和截面 点击“参数”“管理材料库”“添加材料”，输入“C30”，“混凝土强度等级”中显示“30”，其余参数不需输入，软件将自动赋值。依次添加其他材料，注意模拟压杆的重量均设为零，材料等级也应与其他区分开。 点击“参数”“管理普通截面库”“添加截面”，输入“底板”，在“截面参数”中输入截面高（1.3）和截面宽（1.0）的数值，屏幕如图2.6所示。如此方法生成顶板（截面高1.2和截面宽1.0）、中板（截面高0.6和截面宽1.0）和侧墙（截面高0.8和截面宽1.0）的截面尺寸。 3）、生成节点和单元，建立几何模型 点击“几何”“绝对坐标生成节点”，输入0,0节点坐标，生成节点1。点击“显示”“显示选项”，选中“节点号”一项，屏幕显示出节点编号。 点击“几何”“梁柱生成”，（此时应注意构件对应的材料和截面尺寸是否正确）用鼠标连续选择节点1，在屏幕下方的命令栏中输入“@”，然后输入相对坐标，形成梁柱单元。点取梁柱单元，右键出现命令选择“平移拷贝所选对象”，捕捉两个节点，在出现的对话框中输入要拷贝的份数，生成车站结构的底板。如此方法生成侧墙、顶板和中板，完整的车站结构。 注意：地下连续墙与侧墙需要通过设置只能受压，两端铰接的压杆来模拟两者之间力的传递。在“属性”里进行拉压杆的定义。 4）、检查各构件尺寸和材料 点击“属性”“梁柱材料”，选择所有的梁柱单元，选中的单元会改变颜色。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有单元被赋予了材料属性。 点击“属性”“梁柱截面”，确认截面参数显示为“底板”，选中所有底板单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有底板单元被赋予了截面属性。如此方法将截面属性分别赋予给顶板、中板和侧墙单元。 5）、施加结构荷载，建立荷载工况，设置荷载组合 点击“荷载”“梁柱荷载”“改变荷载参数”，选中“以插值的方式确定梁柱荷载”。注意选择“荷载作用方向”（力向上为Z(1)，向下为Z(-1)，向左为Y(-1)，向右为Y(1)），选择输入插值点1（-66）和插值点2（-66）的“荷载线密度值”，点击“退出然后捕捉2个插值点”，选择两个节点，再选择两个节点之间的所有单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，选中单元被施加了相应荷载。如此方法施加中其他荷载。 此时应注意“荷载种类”的问题，输入荷载是先确定属于哪个荷载种类。结构构件自重包含在荷载种类1中，因此荷载均可设为荷载种类1，如土压力（顶板覆土重（按饱和重度20算）、侧墙土压力（按有效重度10计算，考虑k，底板以下的地下连续墙的侧土压力按均值考虑）），水压力（作用于侧墙，按10计算，不考虑k）、水浮力（作用于底板，按10计算）；荷载种类2则为活荷载，活荷载包括设备荷载（一般为8，单层不考虑，双层是水平中隔板考虑）、人群荷载（一般为4，单层不考虑，双层是水平中隔板考虑）、地面超载（作用于顶板，一般按20考虑）和地面超载侧压力（作用于侧墙，一般按20*k考虑） 6）、荷载全部输入后，点击“荷载”，“荷载组合” 1、承载能力极限状态（基本组合）： （1）“内力组合”“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.1*1.35=1.485”。“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.1*0.7*1.4=1.1”，点击“确定” （2）“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.1*1.2=1.32”。“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.1*1.4=1.54”，点击“确定”。点击“确定”。 2、正常使用极限状态（ 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 组合）： （1）“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.0”。“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.0”，点击“确定”。点击“确定” 7）、施加结构约束条件 点击“属性”“节点”，“节点接地弹簧”，选择弹簧作用方向（向上为Z(-1)，向下为Z(1)，向左为Y(-1)，向右为Y(1)，在“弹簧刚度”中输入“基床系数（Mpa/m）*单元长度（单位为mm）”，底板选择弹簧“只能受压”，并注意底板两端节点的弹簧刚度应为（侧墙厚度的一半+单元长度的一半再乘以竖向基床系数，对内力弯矩结果有1%左右的影响），地下连续墙在底板以下部分选择弹簧“能受拉压”，且底板以下第一个节点的水平弹簧刚度为总刚度的1/3，第二个节点为2/3，其他为总刚度，最下的那个节点的单元长度只有一半，因此水平刚度为总刚度的一半，竖向弹簧刚度为侧墙厚度乘以竖向基床系数，用鼠标选择构件两端的节点，点击右键，选择“应用选择对象”，节点处显示设置了弹簧。如此方法设置其它节点处的弹簧。 因地下连续墙外侧土均转化为荷载，故外侧不设置弹簧，底板一下部分的地下连续墙内侧有土约束，故弹簧均设置在内侧。 8）、检查数据和删除无用数据 点击“文件”，“数据检查”，软件警告“结构在UY UZ方向的自由度没有约束”，由于设置了弹簧，结构是静定的，点击“确定”，忽略软件警告。点击“文件”，“删除无用数据”，软件显示“完成无用信息的删除”。点击“编辑”，“节点自动合并”，避免出现有偏差的节点引起数据突变。 9）、计算和结果查看 点击“分析与结果”，“计算与分析”，出现“SAP84分析选项对话框”，选择“确定”，软件开始计算。计算完毕后， “一维单元的内力图”，选择“1-2平面内的弯矩”，点击“确定”，屏幕显示结构在荷载组合1作用下的1-2平面内的弯矩图，如图2.11所示。如此方法，能够得到荷载组合1作用下结构的轴力图和剪力图和荷载组合2作用下的结构内力图。得到结构内力图即可对结构截面进行验算和配筋。 10）、配筋计算及施工图绘制 一般采用理正工具箱或MorGain软件进行计算， 受力钢筋的配筋直径范围一般为20-32，分布筋一般采用18、20、22，按单层配筋率0.15%控制。 侧墙和底板内侧受力钢筋最小配筋率按0.25%控制。 侧墙和底板外侧受力钢筋一般都是裂缝控制配筋。按理正工具箱中的梁裂缝计算模块验算配筋，弯矩取准永久组合的弯矩。 主筋间距常用150，可附加150或300的加强钢筋。 保护层厚度，迎土或水面为50，内侧为40； 裂缝控制宽度：迎土或水面为0.2mm，内侧为0.3mm； 模型计算显示错误时，采用增加角点的弹簧或改变角点的弹簧受拉压情况，组合有竖向压、竖向压+水平压，竖向压+水平拉压，水平拉压四种，不同的弹簧设置情况对计算结果影响不大。