XXXX届港航系李怡组毕业设计指导-第7讲-基于SAP2000的

1、第7讲 基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,二一三年四月,主 讲：吴林键,河海学院 12级硕（6）班,E-mail：,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,目 录,7.1 SAP2000简介 7.2 SAP000结构静力分析操作步骤 以A港散粮进口泊位-80000t级-高桩梁板式结构为例,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1 SAP2000简介,7.1.1 SAP2000的发展史,20世纪70年代初，Willson美国教授等人编制了结构通用有限元分析程序SAP5（Structure Analysis Pr

2、ogram），随后该程序在国际上得到了极其广泛的应用。20世纪80年代，又推出微机版本。 此后，Willson教授等人综合了有关的新理论及新分析方法，又编制了一个全新的结构有限元分析程序SAP2000 版本,7.1.2 SAP2000集成化软件,SAP2000是集成化的通用结构分析与设计软件，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已经被证实是最具集成化、高效率和实用的通用结构软件,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1.3 SAP2000的功能,1. 建模 框架（梁、

3、柱）单元、板单元、索单元、壳单元、平面单元、实体单元、连接单元、铰单元等单元。 2. 分析 静力分析、振型分析、反应谱分析、时程分析、曲屈分析、移动荷载分析、稳态分析、功能谱密度分析、静力Pushover分析、施工顺序加载分析等。 3. 设计 选择规范进行验算,主要包括道路、桥梁、港口码头、工民建、输电塔、设备基础、索膜结构、运动场所、演出场所等特种结构,7.1.4 SAP2000针对的主要结构类型,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.1.5 SAP2000主要操作界面（中文版,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分

4、析,7.2 SAP000结构静力分析操作步骤,1. 建立三维模型，导入SAP2000当中； 2. 定义材料、截面类型； 3. 指定相应截面到三维模型中； 4. 定义桩土相互作用的边界条件； 5. 定义荷载模式（荷载工况）； 6. 在三维模型上施加静力荷载工况； （1）节点荷载船舶荷载； （2）框架荷载（线性均布荷载）； （3）移动荷载门机荷载； 7. 计算分析； 8. 结果后处理； （1）荷载组合；（2）结果显示；（3）各单元内力值； （4）结果导出到Excel,7.2.1 总体步骤,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7.2.2 实例分析 以A港散粮进

5、口泊位-80000t级-高桩梁板式结构为例,工程概况,本文以某港口工程项目为例，分别对竖向弹性地基法和假想嵌固点法进行对比研究。该港共设2个泊位，其一为80000t级大型专业化散货泊位，主要针对该国散粮谷物的进口作业；其二为70000t级大型专业化集装箱泊位。码头结构型式均为高桩梁板式，基桩采用钢管桩，从下至上依次为横梁、纵梁、面板。 本节以80000t级散粮码头前方桩台的1个结构段作为算例，码头总长270m，分为4个结构段，其总宽度31.52m，其中前方桩台宽度为18.5m。如后图所示，为该结构段的三维立体模型图和高桩码头结构断面图。该码头横向排架间距10m，用于计算的结构段总长65m，共6

6、跨7个排架,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,1. 建立三维模型，导入SAP2000,注意： 1. 建模过程中，不能以“0”图层作为绘图图层； 绘图图层的命名只能用数字； 3. 建模过程中的坐标系选取,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,导入SAP2000的操作步骤： 文件导入Auto CAD. dxf文件,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,注意： 1. 导入时整体单位的选择“kN，m，C”； 2

7、. SAP2000界面中的主单位也选择“kN，m，C,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2. 定义材料、截面类型,1） 定义材料操作步骤 定义材料,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2） 定义框架截面操作步骤 定

8、义截面属性框架截面,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3） 定义板单元截面操作步骤 定义截面属性面单元

9、,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3. 指定相应截面到三维模型中,1）杆件单元截面操作步骤： 选中对应的杆件单元指定框架框架截面（重复操作,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）板单元截面操作步骤： 绘图绘制多边形面每个梁格都绘制1次,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,拉伸显示,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于S

10、AP2000的高桩码头结构静力分析,4. 定义桩土相互作用的边界条件（假想嵌固点法,操作步骤： 选中各桩基最下面的节点指定节点约束,选中各桩最下面节点,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,5. 定义荷载模式（荷载工况,操作步骤： 定义荷载模式,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,定义好“荷载模式”之后，自动到“荷载工况”当中,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于S

11、AP2000的高桩码头结构静力分析,6. 在三维模型上施加静力荷载工况 （1）节点荷载船舶荷载,操作步骤：选中集中荷载作用的节点指定节点荷载力,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）框架荷载（线性均布荷载,操作步骤：选中均布荷载作用的框架指定框架荷载分布,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3）移动荷载门机荷载,1）定义门机轨道,操作步骤：记录下模型中门机轨道梁的

12、单元编号定义桥梁荷载车道,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）定义门机轮子数、轮距、支腿间距,操作步骤：定义桥梁荷载车辆,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3）定义门机类别,操作步骤：定义桥梁荷载车辆类别,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,4）

13、定义门机荷载工况为移动荷载,操作步骤：定义荷载工况,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,7. 计算分析,1）操作步骤：分析设置分析选项,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）操作步骤：分析运行分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,8. 结果后处理 （1）荷载组合,操作步骤：定义荷载组合,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2）结果显示,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,操作步骤：显示显示力/应力框架/索/钢束,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,2013届港航系李怡组毕业设计指导基于SAP2000的高桩码头结构静力分析,3）各单元内力