第7講基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析二〇一三年四月主講：吳林鍵河海學(xué)院12級(jí)碩（6）班E-mail：wljabgf@126.com2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析目錄7.1SAP2000簡(jiǎn)介 7.2SAP000結(jié)構(gòu)靜力分析操作步驟——以A港散糧進(jìn)口泊位-80000t級(jí)-高樁梁板式結(jié)構(gòu)為例

2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析7.1SAP2000簡(jiǎn)介7.1.1SAP2000的發(fā)展史20世紀(jì)70年代初，Willson美國(guó)教授等人編制了結(jié)構(gòu)通用有限元分析程序SAP5（StructureAnalysisProgram），隨后該程序在國(guó)際上得到了極其廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，又推出微機(jī)版本。此后，Willson教授等人綜合了有關(guān)的新理論及新分析方法，又編制了一個(gè)全新的結(jié)構(gòu)有限元分析程序SAP2000版本。7.1.2SAP2000集成化軟件SAP2000是集成化的通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件，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(chǎng)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。2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析7.1.3SAP2000的功能1.建模

框架（梁、柱）單元、板單元、索單元、殼單元、平面單元、實(shí)體單元、連接單元、鉸單元等單元。2.分析

靜力分析、振型分析、反應(yīng)譜分析、時(shí)程分析、曲屈分析、移動(dòng)荷載分析、穩(wěn)態(tài)分析、功能譜密度分析、靜力Pushover分析、施工順序加載分析等。3.設(shè)計(jì)

選擇規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算。主要包括道路、橋梁、港口碼頭、工民建、輸電塔、設(shè)備基礎(chǔ)、索膜結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、演出場(chǎng)所等特種結(jié)構(gòu)。7.1.4SAP2000針對(duì)的主要結(jié)構(gòu)類型2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析7.1.5SAP2000主要操作界面（中文版）2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析7.2SAP000結(jié)構(gòu)靜力分析操作步驟1.建立三維模型，導(dǎo)入SAP2000當(dāng)中；2.定義材料、截面類型；3.指定相應(yīng)截面到三維模型中；4.定義樁土相互作用的邊界條件；5.定義荷載模式（荷載工況）；6.在三維模型上施加靜力荷載工況；（1）節(jié)點(diǎn)荷載——船舶荷載；（2）框架荷載（線性均布荷載）；（3）移動(dòng)荷載——門(mén)機(jī)荷載；7.計(jì)算分析；8.結(jié)果后處理；（1）荷載組合；（2）結(jié)果顯示；（3）各單元內(nèi)力值；（4）結(jié)果導(dǎo)出到Excel。7.2.1總體步驟2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析7.2.2實(shí)例分析——以A港散糧進(jìn)口泊位-80000t級(jí)-高樁梁板式結(jié)構(gòu)為例工程概況本文以某港口工程項(xiàng)目為例，分別對(duì)豎向彈性地基法和假想嵌固點(diǎn)法進(jìn)行對(duì)比研究。該港共設(shè)2個(gè)泊位，其一為80000t級(jí)大型專業(yè)化散貨泊位，主要針對(duì)該國(guó)散糧谷物的進(jìn)口作業(yè)；其二為70000t級(jí)大型專業(yè)化集裝箱泊位。碼頭結(jié)構(gòu)型式均為高樁梁板式，基樁采用鋼管樁，從下至上依次為橫梁、縱梁、面板。本節(jié)以80000t級(jí)散糧碼頭前方樁臺(tái)的1個(gè)結(jié)構(gòu)段作為算例，碼頭總長(zhǎng)270m，分為4個(gè)結(jié)構(gòu)段，其總寬度31.52m，其中前方樁臺(tái)寬度為18.5m。如后圖所示，為該結(jié)構(gòu)段的三維立體模型圖和高樁碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖。該碼頭橫向排架間距10m，用于計(jì)算的結(jié)構(gòu)段總長(zhǎng)65m，共6跨7個(gè)排架。2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析1.建立三維模型，導(dǎo)入SAP2000注意：1.建模過(guò)程中，不能以“0”圖層作為繪圖圖層；繪圖圖層的命名只能用數(shù)字；3.建模過(guò)程中的坐標(biāo)系選取。2013屆港航系李怡組畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)—基于SAP2000的高樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力分析導(dǎo)入SAP2000的操操作步步驟：：文件→→導(dǎo)入入→AutoCAD.dxf文件件2013屆屆港港航航系系李李怡怡組組畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指導(dǎo)導(dǎo)—基于于SAP2000的的高高樁樁碼碼頭頭結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)靜靜力力分分析析注意意：：1.導(dǎo)導(dǎo)入入時(shí)時(shí)整整體體單單位位的的選選擇擇““kN，，m，，C””；；2.SAP2000界界面面中中的的主主單單位位也也選選擇擇““kN，，m，，C””。。2013屆屆港港航航系系李李怡怡組組畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指導(dǎo)導(dǎo)—基于于SAP2000的的高高樁樁碼碼頭頭結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)靜靜力力分分析析2013屆屆港港航航系系李李怡怡組組畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指導(dǎo)導(dǎo)—基于于SAP2000的的高高樁樁碼碼頭頭結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)靜靜力力分分析析2.定定義義材材料料、、截截面面類類型型1））定定義義材材料料操操作作步步驟驟定義義→→材材料料→→2013屆屆港港航航系系李李怡怡組組畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指導(dǎo)導(dǎo)—基于于SAP2000的的高高樁樁碼碼頭頭結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)靜靜力力分分析析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2）定定義框架架截面操操作步驟驟定義→截截面屬性性→框架架截面2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港港航航系系李李怡怡組組畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析3）定定義義板單單元截截面操操作步步驟定義→→截面面屬性性→面面單元元2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析3.指指定定相應(yīng)應(yīng)截面面到三三維模模型中中1）桿桿件單單元截截面操操作步步驟：：選中對(duì)對(duì)應(yīng)的的桿件件單元元→指定定→框框架→→框架架截面面（重重復(fù)操操作））2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2）板板單元元截面面操作作步驟驟：繪圖→→繪制制多邊邊形面面→每每個(gè)梁梁格都都繪制制1次次2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析拉伸顯顯示2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析4.定定義義樁土土相互互作用用的邊邊界條條件（（假想想嵌固固點(diǎn)法法）操作步步驟：：選中各各樁基基最下下面的的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)→指定定→節(jié)節(jié)點(diǎn)→→約束束選中各各樁最最下面面節(jié)點(diǎn)點(diǎn)2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析2013屆屆港航航系李李怡組組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)指導(dǎo)導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)靜靜力分分析5.定定義義荷載載模式式（荷荷載工工況））操作步步驟：：定義→→荷載載模式式2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析定義好““荷載模模式”之之后，自自動(dòng)到““荷載工工況”當(dāng)當(dāng)中2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析6.在在三維模模型上施施加靜力力荷載工工況（1）節(jié)節(jié)點(diǎn)荷載載——船船舶荷載載；操作步驟驟：選中集中中荷載作作用的節(jié)節(jié)點(diǎn)→指指定→節(jié)節(jié)點(diǎn)荷載載→力2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析（2）框框架荷載載（線性性均布荷荷載）操作步驟驟：選中均布布荷載作作用的框框架→指指定→框框架荷載載→分布布2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析（3）移移動(dòng)荷載載——門(mén)門(mén)機(jī)荷載載1）定義義門(mén)機(jī)軌軌道操作步驟驟：記錄下模模型中門(mén)門(mén)機(jī)軌道道梁的單單元編號(hào)號(hào)→定義義→橋梁梁荷載→→車(chē)道2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2）定義義門(mén)機(jī)輪輪子數(shù)、、輪距、、支腿間間距操作步驟驟：定義→橋橋梁荷載載→車(chē)輛輛2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析2013屆港航航系李怡怡組畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的的高樁碼碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分分析3）定義義門(mén)機(jī)類類別操作步驟驟：定義→橋梁荷荷載→車(chē)輛類類別2013屆港港航系李怡組組畢業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分析2013屆港港航系李怡組組畢業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分析4）定義門(mén)機(jī)機(jī)荷載工況為為移動(dòng)荷載操作步驟：定義→荷載工工況2013屆港港航系李怡組組畢業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分析2013屆港港航系李怡組組畢業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分析7.計(jì)算分分析1）操作步驟驟：分析→設(shè)置分分析選項(xiàng)2013屆港港航系李怡組組畢業(yè)設(shè)計(jì)指指導(dǎo)—基于SAP2000的高高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力分析2）操作步驟驟：分析→運(yùn)行分分析2013屆港港航系李怡組組畢