CSI SAP2000

制造商：Computers and Structures, Inc.

SAP2000保持了原有产品的传统功能，新增功能使得该软件产品更加完善、直观和灵活，简洁的用户界面，在交通运输、工业、公共事业、运动和其它领域，为结构设计工程师提供更加得心应手的分析引擎和设计工具。

　　SAP2000是由CSI公司开发的一款结构分析通用有限软件，SAP2000具有强大的建模功能、加载功能分析功能，内置丰富的建模工具，新版本SAP2000增加了自动地震加载和自动响应频谱功能，支持64位和32位系统。

　　SAP2000基本简介

　　自从三十前SAP诞生以来，它已经成为更新分析方法的代名词。SAP2000保持了原有产品的传统，具有完善、直观和灵活的界面，为在交通运输、工业、公共事业、体育和其它领域工作的工程师提供无出其右的分析引擎和设计工具。在SAP2000三维图形环境中提供了多种建模、分析和设计选项，且完全在一个集成的图形界面内实现。在今天的市场上SAP2000已经被证实是较具集成化、高效率和实用的通用结构软件。在这直观的界面里，你不需要进行长时间的学习，就可以很快地设计出直观的结构模型。您能够驾驭SAP2000去完成所有的分析与设计工作，包括日常碰到的小问题，利用内建强大的模板可以完成复杂的建模和网格划分。先进的分析技术提供了: 逐步大变形分析、多重P-Deta效应、特征向量和Ritz向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。 桥梁设计者可以用SAP2000的桥梁模板建立桥梁模型，自动进行桥梁活荷载的分析和设计，进行桥梁基础隔震和桥梁施工顺序分析，进行大变形悬索桥分析和Pushover推倒分析。每人人都可以使用SAP2000! 每个项目都可以采用SAP2000! 从简单的二维框架静力分析到复杂的三维非线性动力分析，SAP2000能为所有结构分析和设计提供了解决方案。

　　SAP2000功能特点

　　1、图形用户界面

　　[编辑]菜单下部分命令打开的对话框提供[应用]按钮，用户可以在不关闭对话框的情况下进行多次操E 显著提高建模效率

　　2、建模功能

　　新的滞回模型可用于非线性的材料属性、较属性以及连接属性，具体包括:混凝十模型、BRB硬化模型以及退化模型。

　　基于ASCE 41-13的塑性较定义

　　参数化的PMM较可用于性能化设计及其他的非线性分析

　　3、加载功能

　　新增基于NBCC 2015的自动风荷载、自动地震荷载以及反应谱函数

　　4、分析功能

　　能量图绘制支持非线性的直接积分时程分析以及非线性的静力或阶段施工分析。

　　非线性的塑性较可以通过连接单元进行模拟，进而使用非线性的模态时程分析(FNA法)提高非线性分析的求解效率

　　对于多分析步的非线性静力工况和非线性直接积分时程工况，结果文件占用的硬盘空间得以显著缩减

　　5、截面设计器

　　支持以DXF文件的方式导入AutoCAD的几何信息

　　SAP2000软件特色

　　一、建模功能

　　1.SAP2000作为有限元结构分析程序，它的模板中提供了工程中常见的结构形式模型以及许多普通程序无法实现的复杂模型，如桥梁、拱坝、水箱和高层建构筑物等。它的建模界面非常友好，是基于视窗的图形化界面，在这个可视化界面中可以利用这些预设的模块库快速建立模型。一般在选定模型后，只需要将对应的一些数据改变一下，就可以在瞬间内建立用户所要的建筑模型，非常快捷方便

　　2.在SAP2000中建模，实际结构单元用对象来体现，先定义出所使用的材料性质，如钢材(steel)、混凝士(concrete)和铝材(aluminum)，再在图形界面中画出对象的几何分布，然后指定荷载和属性到对象上建立实际构件模型。程序包含下列对象类型:点对象、线对象、面对象、实体对象。在各个SAP2000版本中，由于面向对象技术的出现，建模时无需像以前那样，把模型划分为足够细的单元进行分析，而只要给出结构的基本框架即可。因为当运行SAP2000进行分析时，程序自动将建立的面对象的模型转换成基于有限元的模型。这种基于有限元的模型称为分析模型，它由传统的有限元单元和节点构成。在分析结束后把分析的结果又传回面向对象模型。用户可以控制网格划分，如细分的程度，以及如何外理相交单元的连接等。用户可以手工对模型讲行网格划分来做到对象和单元的一一对应

　　二、分析功能

　　1.荷载工况及组合

　　荷载代表了对结构的作用，如外力、压力、支座位移、温度应力、地面加速度及其它。用户可以对对象定义包括多种荷载的荷载工况，程序自动计算出地面加速度荷载。为计算在荷载工况下结构的响应，用户必须定义荷载工况施加的方式(如:静力的、动力的等)以及结构的分析方式(如:线性的、非线性的等)。同一个荷载工况可以在不同的分析中以不同方式施加。用户可以任意的定义荷载工况。一般情况下，常定义的荷载工况有静荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、温度荷载等。需要独立变化的工况，不管是用于分析或是因为施加方式，应该定义为独立的荷载工况。对定义的每个荷载工况，程序自动生成荷载向量r和静力位移u的解，每个荷载工况包括:O框架和(或)壳单元的自重荷载;@框架单元的集中或分布荷载:壳单元上的均布荷载:O节点上的力和(或地面位移荷载[69-701。进行每一个不同的分析称为分析组合，作为分析组合的一部分，对每个分析组合分配个量，这些标号可用于产生另外的组合和控制输出

　　2.模态分析

　　用户可以任意多的定义模态分析工况，尽管大多数情况下一个工况已经足够。对于每一个模态分析工况用户可以自行选择进行特征向量分析还是Ritz向量分析

　　3.反应谱分析

　　SAP2000对于反应谱分析振型组合，给出了CQC法、SRSS法、ABS法、GMC法、10Pct法和Dbl Sum法等组合方法。我国2002新规范规定考虑结构藕联效应的情况，可采用CQC和SRSS两种结合方法

　　4.线性时程分析

　　在SAP2000程序中，时程分析可以使用的积分方式为模态积分和直接积分。模态积分方式是以结构的模态分析结构为基础，通过结构不同模态的积分求解来得到结构总的响应值，在程序中如果选择使用模态积分求解，需要选择积分求解所基于的模态分析工况。如果结构需要考虑高阶振型的影响，就应该在模态分析工况中考虑更多的振型数目。直接积分方法本质是在一系列时间间隔范围内求解平衡方程。在SAP2000中时间积分方法的选择是通过其它参数区域时间积分参数的定义来完成的，提供了Newmark法、Wilson法、排列法、Hiber-Huges-Taytor法、和Chung and Hulbert法等方法可供选择

　　5.高级分析功能

　　SAP2000在结构分析实践中可能会使用的较为深入的分析功能，这些功能包括结构的屈曲分析、静力非线性分析、动力非线性分析等

　　三、其他功能

　　1.SAP2000具有极强的功能，如建模功能(二维模型、三维模型等)、编辑功能(增加模型、增减单元、复制删除等)、分析功能(时程分析、动力反应分析、push-over分析等)、荷载功能(节点荷载、杆件荷载、板荷载、温度荷载等)、自定义功能、以及设计功能等等

　　2.这些功能的实现均是在同一个可视化界面中实现的，用户界面非常友好。它可以模拟大量的结构形式包括房屋建筑、桥梁、水坝、油罐、地下结构等等

　　3.先进的分析技术提供了: 逐步大变形分析、多重P-Delta效应、特征向量和Ritz向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等