步骤
1.在CAD中画中图形(0.5m采用直线段),然后应用rotate 3D命令绕X轴旋转90°成XZ平面,然后再另存为DXF文件(0图层不可用)
2.在SAP2000中的file中选择import,选定单位、图层 3.定义材料:define中的materials
4.定义杆件:define中的fram\\cable sections 5.定义荷载:dinfine中的load cases 6.定义荷载组合
7.定义图中线段各代表的名称,用I↙图标或assifn中的frame\\cable 8.加载荷载:assign中的frame loads 9.杆件分段:edit中的divide frames 10.加弹抗:assign中的joint中的spring 11.加约束:选择assign中joint中restraints. 12.运行、查看
任务要求:
区间标准断面钢架图(断面结构尺寸见附件dwg文件)
计算步骤:
1. Autocad中建模,保存成dxf文件,导入SAP中。 注:①在CAD中画中图形(0.5m采用直线段),然后应用rotate 3D命令绕X轴旋转90°成XZ平面,然后再另存为DXF文件(0图层不可用),以符合SAP中默认以-Z方向作为重力方向;
② 采用断面中心线,弧段“以弦带弧”,直线段长度(或弦长)不宜大于1m(取0.5m),弦所对应的圆弧不要大于15°;
③ 应顺序以直线连接各关键点,连接的先后顺序决定了一段杆(在SAP中)的起点和终点,以便于之后在SAP中赋荷载;
④ 根据结构待赋的力的情况,此处可不完全建出结构来,待赋完力之后再完善结构; ⑤ 将模型移到(0,0,0)点,并缩小0.001倍(因为建模时取mm,SAP中单位取m); ⑥ 模型需保存在同一图层中,0图层和defpoint图层除外。 2. SAP中计算
(1)define materials
注:对于二力杆(初支与二衬之间假想的压力传递杆件)取ρ=0,γ=0,其余同钢筋(或混凝土)。如图。
(2)define frames\\cable sections
注:① 材料名称以数字-字母为顺序排列,起名要合适以便于赋属性;
② 平面问题,按每延米来考虑;
③ 二力杆断面形状(rectangle或circle的区别)及尺寸(0.1×1.0 or 0.2*1.0);
④ 截面形状中钢筋的影响。
(3)define load and load combination (定义荷载和荷载组合)
注:① 自重因子对于重力和重力相关的力(如地震荷载)有影响,对于自重取1.0,地震荷载可根据情况考虑,其他力为0;
②正常使用状态荷载组合系数全部为1.0;
承载能力极限状态:恒荷载1.35,活荷载1.4.(《建筑结构荷载规范》)。
(4)calculate and assign loads
注:① 计算荷载(根据土的分层情况,在excel等软件中算出各力)
② 加载注意荷载方向,是坐标轴方向还是坐标轴投影方向(e.g. X projected)。
(5)结构完善
注:当将分层土的侧向压力赋在结构上时,如果事先在cad中对结构进行分段,那么在sap中赋外力的时候比较费时间,因此,只是在cad中建出模型的大概,待赋完侧压力之后,再对结构进行分段(edit→divide frames)。
另外,还可以对结构进行复制、偏移、剪切、延伸等操作。
(6)assign sections
(7)边界条件:assign中的joint中的spring
① 对于对称结构考虑对称条件(这点在建模时也需考虑); ② 考虑土或岩石对结构的作用在节点处引入弹簧;(考虑基床系数K(MPa/m)); 长度不等于1的弹簧,相差较大时需考虑修正。 弹簧不产生拉应力 对于环向弹簧(采用局部坐标系)的基床系数kl,如下图所示:
③ 释放约束:assign中joint中restraints 对于二力杆只保留轴向约束。