SAP2000結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解

前言

SAP2000是一個(gè)集成化的通用結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)軟件，它是SAP系列程序中功能最為強(qiáng)大的版本，兼具友好的用戶界面，它可以對包括橋梁、體育場館、高塔、工業(yè)廠房、近海結(jié)構(gòu)、管道系統(tǒng)、建筑結(jié)構(gòu)、大壩、土壤、機(jī)械等不同體系類型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，也可以根據(jù)需要完成世界大多數(shù)國家和地區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。SAP2000于1969年由美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Wilson教授研發(fā)，SAP即為“Structure Analysis Program”首字母的縮寫。自從SAP誕生以來，它就被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程分析領(lǐng)域，發(fā)展至今，SAP2000在美國乃至全球是公認(rèn)的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域最有效和最實(shí)用的軟件。本書共分為兩部分，總共由七章組成。第一部分是SAP2000的基本概念，共3章：第1章主要介紹SAP2000的基本情況，以及在有限元軟件中的地位和特長；第2章對SAP2000提供的材料、單元庫（包括桿單元、板殼單元、實(shí)體單元、彈簧單元、Hook，Gap和阻尼單元）進(jìn)行簡單介紹；第3章介紹結(jié)構(gòu)分析建模、加載和后處理的典型過程，重點(diǎn)介紹了桿系結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)的建模過程，針對其共同特征進(jìn)行闡述，目的是讓讀者對結(jié)構(gòu)分析有宏觀的把握。

內(nèi)容概要

SAP2000是用于結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的有限元計(jì)算軟件之一。本書共分為7章，前3章詳細(xì)介紹了SAPOOO的基本概念、建模和分析功能；后4章分別對不同的結(jié)構(gòu)分析類型進(jìn)行舉例說明，包括線性靜力分析、線性動(dòng)力分析、頻域分析和非線性分析四類。對于每一個(gè)典型例題中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，都在例題的演示之前進(jìn)行闡述。此外，書中對某些重點(diǎn)內(nèi)容、應(yīng)引起注意的問題和關(guān)鍵的操作技巧等均有所提示。    本書內(nèi)容豐富、操作性強(qiáng)，涉及的工程實(shí)例廣泛且有代表性，可幫助初學(xué)者輕松掌握SAP2000軟件的分析及應(yīng)用功能；對于有一定軟件應(yīng)用基礎(chǔ)的工程師或科研人員，通過本書的學(xué)習(xí)，可以起到深入提高的作用。本書可作為高等院校土木工程相關(guān)專業(yè)本科生、研究生學(xué)習(xí)的教材。

書籍目錄

前言第1章 SAP2000概況  1.1 有限元軟件與SAP2000  1.2 SAP2000的圖形用戶界面    1.2.1 菜單命令    1.2.2 工具欄    1.2.3 顯示窗    1.2.4 狀態(tài)欄  1.3 文件類型和數(shù)據(jù)交換  1.4 鍵盤命令第2章 SAP2000的材料庫和單元庫  2.1 SAP2000材料庫  2.2 整體坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系    2.2.1 整體坐標(biāo)系    2.2.2 局部坐標(biāo)系  2.3 SAP2000單元庫    2.3.1 桿單元      2.3.1.1 框架/索單元      2.3.1.2 預(yù)應(yīng)力筋/束單元    2.3.2 板殼單元      2.3.2.1 殼單元      2.3.2.2 平面單元    2.3.3 實(shí)體單元      2.3.3.1 軸對稱實(shí)體單元      2.3.3.2 實(shí)體單元    2.3.4 連接/支座單元  2.4 節(jié)點(diǎn)約束類型  2.5 特殊功能介紹    2.5.1 拉壓比限定（單拉單壓構(gòu)件）    2.5.2 線對象端部釋放    2.5.3 單元剖分    2.5.4 更改節(jié)點(diǎn)、單元編號第3章 SAP2000結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)  3.1 有限元分析的基本原理  3.2 SAP2000的結(jié)構(gòu)分析功能  3.3 SAP2000結(jié)構(gòu)分析典型過程    3.3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的建立      3.3.1.1 桿系結(jié)構(gòu)模型      3.3.1.2 殼體結(jié)構(gòu)模型      3.3.1.3 高層建筑結(jié)構(gòu)模型      3.3.1.4 拱式結(jié)構(gòu)模型      3.3.1.5 橋梁結(jié)構(gòu)模型      3.3.1.6 實(shí)體結(jié)構(gòu)模型    3.3.2 加載和求解      3.3.2.1 荷載工況      3.3.2.2 荷栽工況組合      3.3.2.3 求解控制    3.3.3 計(jì)算結(jié)果的后處理      3.3.3.1 圖形輸出      3.3.3.2 數(shù)據(jù)表格顯示      3.3.3.3 數(shù)據(jù)文件輸出      3.3.3.4 生成AVI視頻第4章 線性靜力分析  4.1 線性靜力分析的基本原理  4.2 線性靜力分析步驟  4.3 實(shí)例一：桁架結(jié)構(gòu)的線性靜力分析  4.4 實(shí)例二：橋梁的內(nèi)力影響線分析    4.4.1 內(nèi)力影響線的基本概念    4.4.2 自定義車輛、車道和火車荷載    4.4.3 計(jì)算影響線  4.5 實(shí)例三：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁的線性靜力分析    4.5.1 預(yù)應(yīng)力的概念    4.5.2 施加預(yù)應(yīng)力的方法    4.5.3 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算    4.5.4 分析過程  4.6 實(shí)例四：結(jié)構(gòu)施工過程的模擬    4.6.1 輸出步控制    4.6.2 分析過程  4.7實(shí)例五：結(jié)構(gòu)在溫度荷載作用下的線性靜力分析    4.7.1 材料熱性質(zhì)    4.7.2 溫度荷載的類型和加載方法    4.7.3 分析過程第5章 線性動(dòng)力分析  5.1 動(dòng)力分析概述    5.1.1 SAP2000的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析類型及基本原理      5.1.1.1 模態(tài)分析      5.1.1.2 反應(yīng)譜分析  5.1.1.3 瞬態(tài)響應(yīng)分析    5.1.2 阻尼模型      5.1.2.1 減震器和黏性阻尼      5.1.2.2 模態(tài)阻尼      5.1.2.3 瑞利阻尼  5.2 線性動(dòng)力分析步驟和求解控制  5.3 實(shí)例一：框架結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析  5.4 實(shí)例二：梁式橋的地震反應(yīng)譜分析    5.4.1 地震反應(yīng)譜的概念和選取    5.4.2 分析過程  5.5 實(shí)例三：大跨度斜拉橋的地震時(shí)程分析    5.5.1 地震時(shí)程波的概念和選取    5.5.2 一致輸入下的地震時(shí)程分析    5.5.3 考慮行波效應(yīng)的地震時(shí)程分析（多點(diǎn)輸入問題）  5.6 實(shí)例四：高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)分析    5.6.1 風(fēng)荷載的概念    5.6.2 風(fēng)荷載的模擬和簡化    5.6.3 分析過程第6章 頻域分析  6.1 頻域分析概述    6.1.1 穩(wěn)態(tài)分析    6.1.2 功率譜密度分析    6.1.3 諧波、正弦波荷載    6.1.4 連接、支座單元的頻率相關(guān)屬性  6.2 頻域分析步驟  6.3 實(shí)例：拱橋的穩(wěn)態(tài)分析和功率譜密度分析    6.3.1 拱橋的穩(wěn)態(tài)分析步驟    6.3.2 拱橋的功率譜密度分析步驟第7章 非線性分析  7.1 非線性問題概述    7.1.1 材料非線性    7.1.2 幾何非線性    7.1.3 邊界非線性  7.2 非線性分析步驟和求解控制    7.2.1 非線性分析步驟    7.2.2 非線性分析求解控制  7.3 實(shí)例一：多層框架的推倒分析    7.3.1 塑性鉸的定義      7.3.1.1 塑性鉸的概念      7.3.1.2 鉸的屬性    7.3.2 側(cè)向力分布模式    7.3.3 分析過程  7.4 實(shí)例二：高聳結(jié)構(gòu)的屈曲分析（線性穩(wěn)定性分析）    7.4.1 第一階段：線性靜力分析    7.4.2 第二階段：屈曲分析  7.5 實(shí)例三：懸索結(jié)構(gòu)的P-△分析  7.6 實(shí)例四：減隔震橋梁的地震響應(yīng)分析    7.6.1 減隔震裝置的作用    7.6.2 減隔震裝置的模擬方法    7.6.3 分析過程參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 SAP2000概況 1.1 有限元軟件與SAP2000有限元法起源于“矩陣分析法”，是目前應(yīng)用較廣泛的一種分析方法。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法中，通常把桿系結(jié)構(gòu)視為由許多單一的構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)處相互連接而構(gòu)成的體系，并通過節(jié)點(diǎn)相互傳遞力和位移。以節(jié)點(diǎn)力作為未知量并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解的方法在結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱為“力法”；以節(jié)點(diǎn)位移作為未知量并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解的方法稱為“位移法”；把一部分節(jié)點(diǎn)力和另一部分節(jié)點(diǎn)的位移一起作為未知量并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解的方法即“混合法”。在以上三種方法中，把待求的各節(jié)點(diǎn)位移和內(nèi)力之間的關(guān)系用代數(shù)方程組表示出來，求解該方程組即可解得未知量，進(jìn)而求得各構(gòu)件的內(nèi)力，這就是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法。各節(jié)點(diǎn)的未知量以及相應(yīng)的方程組還可以用矩陣的形式十分方便地表示，并通過矩陣運(yùn)算完成問題的求解，這就是“結(jié)構(gòu)矩陣分析法”。矩陣分析的方法可以有效地應(yīng)用計(jì)算機(jī)來求解，從而解決了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的問題。把上述結(jié)構(gòu)矩陣分析的方法和思想進(jìn)一步推廣到連續(xù)體的力學(xué)分析就逐漸形成了“有限元法”?！坝邢拊ā边@一術(shù)語是Clough R．W．在1960年首先引用的，最初被用于對飛行器進(jìn)行分析。與此同時(shí)，有限元法的通用計(jì)算程序作為有限元研究的一個(gè)重要組成部分，也隨著電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展而迅速發(fā)展起來。到20世紀(jì)70年代初期，通用的有限元分析軟件出現(xiàn)了，這些軟件功能強(qiáng)大，計(jì)算可靠，工作效率高，逐步成為結(jié)構(gòu)分析中強(qiáng)有力的工具。近幾十年來，各國相繼開發(fā)了許多通用程序系統(tǒng)。在目前應(yīng)用廣泛的通用有限元分析程序中，美國Computers and Structures Inc（CSI）公司開發(fā)研制的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件SAP2000是全球公認(rèn)的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算程序，在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。

編輯推薦

《SAP2000結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解》：土木工程常用軟件應(yīng)用入門叢書

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    SAP2000結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解 PDF格式下載

---