staad 应用要点教学内容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。staad 应用要点-FX压力为正，拉力为负FY局部坐标y轴正向剪力为正，反之为负FZ局部坐标z轴正向剪力为正，反之为负MZ在构件顶部产生拉力为正。反之，在构件底部产生拉力为负。构件顶部是指朝向局部坐标y轴正向的那边。MY在构件顶部产生拉力为正。反之，在构件底部产生拉力为负。构件顶部是指朝向局部坐标z轴正向的那边(强轴方向上的弯矩)在荷载组合时，组之间是相容的，组内是互斥的，但是组特殊，组内是相容的。相容就是它们可以同时作用，也可以单独作用；互斥表示它们必定单独作用。从这里我们也可以得出启示，要想输入互

2、斥的同种荷载，只要把它们定义（输入）到不同的工况中，再把这些工况指定为这种类型的荷载（用关键字），然后定义这些工况处于同一个组中（组除外）即可；要想输入相容的同种荷载，只要把它们定义（输入）到不同的工况中，再把这些工况指定为这种类型的荷载（用关键字），然后定义这些工况处于不同组中即可。尽管荷载组合是非常复杂的，但任何形式的荷载组合都可由以下几种基本方式复合而成。活荷载是可变荷载的一种形式，它包括楼面和屋面活荷载等。这种荷载可根据情况，在多种基本荷载工况中加以定义。在一种基本荷载工况中定义的活荷载必须同时作用于结构上。有可能同时出现，也有可能单独出现的两组活荷载，必须以两种或者多种基本荷载工况来

3、分别定义以示区别，正如2.2中所叙述的那样。定义活荷载的基本工况数目不受限制。程序中也可以定义多组相斥的活荷载的基本工况，并假设一组相斥的活荷载基本工况与另一组相斥的活荷载基本工况之间是相容的。相斥活荷载基本工况用关键词LL（+组号）来表示。为便于了解活荷载基本工况的分组表示方法及应用，下面以一个简单的例子来加以说明。设两跨连续梁作用有活荷载q1和q2，并且q1和q2是相容的（即q1和q2有可能单独或同时作用于梁上）。如果在连续梁上还作用有其它相容的活荷载q3和q4，并且q3、q4与q1、q2是相斥的，（即如果q3、q4出现，则q1、q2不可能出现）则这四组基本活荷载可以写为：Load2LL1

4、MEMBERLOAD1UNIYq1Load3LL1MEMBERLOAD1UNIYq3Load4LL2MEMBERLOAD1UNIYq2Load5HYPERLINKmailto:LL2LL2MEMBERLOAD1UNIYq4基本荷载工况之间是相容关系；基本荷载组之间是相容关系；相斥活荷载基本工况用关键词LL（+组号）来表示。由于不同方向的风将会作用于结构的不同面上，因此风荷载共须定义四种基本荷载工况。它们分别是左来风（用关键词WL表示），右来风（用关键词WR表示），前来风（用关键词WF表示）和后来风（用关键词WB表示）。程序在荷载效应组合时自动将WL、WR、WF、和WB设定为相斥的，用户不需要另

5、加说明。建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。3.1.3各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。2乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施

6、，一般情况下，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。3丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。4丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗利用计算机进行结构抗震分析，应符合下列要求：4.1.6建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类。当有可靠的剪切波速

7、和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。1计算模型的建立，必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况。2计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据。3复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个不同的力学模型，并对其计算结果进行分析比较。4所有计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。震设防烈度为6度时不应降低。5.1.1各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：1一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各

8、方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。2有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。3质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。48、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。框架柱的长细比，应符合下列规定：1不超过12层的钢框架柱的长细比，68度时不应大于120，9度时不应大于100。心支撑杆件的长细比和板件宽厚比应符合下列规定：1支撑杆件的长细比，不宜大于表8.4.2-

9、1的限值。注：表列数值适用于Q235钢，采用其他牌号钢材应乘以。2支承结构采用钢结构时，宜采用带平腹杆和交叉斜腹杆的结构形式；平腹杆的长细比不宜大于150；斜腹杆的长细比，6度和7度时不宜大于250，8度时不宜大于200，9度时不宜大于150；地脚螺栓，在混凝土中的锚固端宜采用锚板形式，埋置深度不应小于18倍螺栓直径16.2.2符合下列条件的通廊支承结构，可不进行抗震验算，但应满足抗震措施要求。16.2.2.17度硬、中硬场地时，钢筋混凝土或钢支承结构。16.2.2.27度及8度硬、中硬场地和9度硬场地时，露天式通廊的钢筋混凝土或钢支承结构。16.2.3通廊廊身结构，可不进行水平地震作用的抗震

10、验算；跨度不大于24mm的廊身结构，可不进行竖向地震作用的抗震验算；但均应满足抗震措施要求。16.2.4钢筋混凝土地下通廊可不进行抗震验算，但应满足抗震措施要求。16.2.5通廊水平地震作用的计算单元，可取防震缝间的区段。地震作用是可变荷载的一种形式。有二种形式的地震作用可在程序中加以考虑，一种是反应谱方法，另一种为地震波时程反应分析。对于反应谱方法，可考虑X、Y和Z方向三种基本地震荷载工况。分别用关键词EX、EY和EZ来表示。程序在荷载效应组合时自动考虑EX、EY和EZ之间的组合关系，用户不需另加说明。当考虑地震波时程反应荷载时，用关键词TX、TY或TZ分别表示地震波的作用方向为X、Y或Z方

11、向。但在每一次分析时，地震波时程反应荷载只能加在一个方向（TX、TY或TZ）上，而且只能以这一组荷载与其他的荷载类型进行荷载效应组合。如果需考虑三个方向的地震荷载且必须采用地震波时程反应分析时，须在每一次执行计算过程中选一个方向的基本荷载进行设计。这样共需进行三次分析与设计，然后根据三次分析与设计的结果，人为选出最合适的构件。因此，如果允许的话，应尽量采用反应谱方法来施加地震作用。另需说明，如果采用了反应谱方法，则不能再输入地震波进行时程反应分析。例如：用反应谱方法计算地震作用；Load27EXLoad28EYLoad29EZ用地震波时程反应计算地震作用；Load27TX（或TY、或TZ）在S

12、TAAD/CHINA软件的结构模型输入中，使用一般结构荷载向导，可以简化荷载的手工计算和程序输入。程序中提供了几种比较复杂的荷载的参数输入方法，其中主要包括风荷载、吊车荷载和地震反应谱荷载的输入。一般结构荷载向导还可以指定所定义的荷载工况属于哪种类型的荷载（恒荷载、活荷载等等）以及删除工况，用户定义工况组合等等。使用一般结构荷载向导之前，最好是其它的建模操作都已经完成。当使用一般结构向导自动生成地震作用荷载、吊车荷载和风荷载之后，用户又重新修改结构模型（包括几何模型、结构某些特性和基本某些荷载工况），用户应在此运行一般结构向导打开结构模型，将上一次自动生成的荷载工况删除后重新调用程序自动生成荷

13、载的功能。荷载向导中的各参数及其计算，依照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)、高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)、建筑抗震设计规范(GBJ11-89)、新版建筑抗震设计规范(GB50011-2001)及其他有关钢结构设计的规范。下面将讲述几种特殊荷载的导入原理。等效重力质量分布的输入建筑抗震设计规范规定：计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合系数，应按表1-3采用。组合值系数表2-8可变荷载类型组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不考虑按实际情况考虑的楼面活荷载1.0按等效均布荷载考虑的楼面活荷载

14、藏书库、档案馆0.8其它民用建筑0.5吊车吊重物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不考虑注：硬钩吊车的吊重较大时，组合值系数宜按实际情况采用。在STAAD/CHINA中采用反应谱分析，结构的等效质量分布以荷载的形式给出，这些质量将用于求解特征值。此时输入的荷载并不是真正意义上的荷载而是代表结构的质量分布，因此这些荷载不必区分正负符号，用户可以全部输入正值；并且这些荷载的方向（X、Y、Z）也并不代表荷载的作用方向，而是与所需考虑的结构振动自由度相对应。也就是说，此时输入的荷载值代表等效质量值，荷载的方向（X、Y、Z）代表所需考虑的结构振动自由度方向。在平面结构中，仅需考虑X、Y两个方向自由度，需要输入X

15、、Y两个方向的质量（荷载）；若不考虑竖向振型的影响，则可以只输入X方向的质量（荷载）。而对空间结构，若要考虑竖向振型的影响，则质量（荷载）要以X、Y、Z三个方向分别给出；若不考虑竖向振型的影响，则可以只输入X、Z两个方向的质量（荷载）。用户可将所输入的恒荷载、活荷载等竖向荷载标准值按规范乘相应的组合值系数并按所需考虑的自由度方向转化为荷载加到反应谱定义前面即可。用户可以在图形界面输入，也可以用输入文件编辑器将相应的荷载复制到反应谱定义前面，将正负号去掉，乘以相应的系数，转化到所需考虑的自由度方向。对于使用楼面/面积荷载定义楼屋面恒载或活载的情况，用户可将文件备份，删掉所有其它荷载工况，在PER

16、FORMANALYSIS后加入PRINTLOADDATA命令，执行分析后在输出文件中就会打印出楼面/面积荷载作用下的梁构件荷载（是按构件集中力给出的），用文本编辑软件将其转换成STAAD输入文件格式，把该荷载按所需自由度方向加到反应谱前面即可。按上述方法可能比较麻烦，这里还有个方法，就是在楼板恒载作用范围内加“零”刚度板（板厚特别小，例如0.001mms，所以刚度可忽略不计），然后在板单元上添加ELEMEMTPRESSURE单元压强荷载。这样就可以在反应谱中重复利用所输入的荷载。若在同一输入文件中定义了多个反应谱，定义质量的等效荷载数据应仅在第一组反应谱数据中提供。其后的荷载工况中，只需定义反

17、应谱。一般结构荷载向导可以根据用户已经输入的恒载、活载等基本荷载工况自动组合生成等效重力荷载，用户也可以根据实际设计要求来干预等效重力荷载的输入。值得说明的是：在反应谱工况中，只能包含有UNI、UMOM和CON形式的JOINTLOAD节点荷载和MEMBERLOAD构件荷载的荷载类型，对那些包括有LIN和TRAP的MEMBERLOAD构件荷载的荷载类型，不能在反应谱工况中出现。在反应谱工况中也可含有ELEMEMTPRESSURE单元压强的荷载类型（但不包含TRAP类型的荷载）。在反应谱工况中也可含有SELFWEIGHT荷载类型。SUPPORTDISPLACEMENTLOAD支座位移荷载、单元和构

18、件的TEMPERATURELOAD温度荷载和TIMEHISTORYLOAD时程反应荷载等荷载类型，不能用在反应谱工况中出现。反应谱工况中也不能含有自动生成的荷载，如UBCLOADUBC荷载WINDLOAD风荷载和MOVINGLOAD移动荷载等荷载类型。因此用于生成等效重力荷载的基本荷载工况中只能包含有上述反应谱工况中可以使用的基本荷载类型。如果用户输入的用于生成等效重力荷载的基本荷载工况中包含有不能在反应谱工况中使用的基本荷载类型，这些荷载命令在自动生成等效重力荷载的过程中将被忽略。反应谱曲线的定义在中国的建筑抗震设计规范和结构设计规范中反应谱曲线是以地震影响系数曲线的形式给出的。一般结构荷载

19、向导可以根据用户的选择，按照建筑抗震设计规范(GB50011-2001)、新版建筑抗震设计规范(GB50011-2001)以及高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)来生成反应谱曲线。（1）建筑抗震设计规范(GB50011-2001)该规范中规定：建筑结构的地震影响系数，应根据近震、远震、场地类别和结构自振周期按图1-1采用，其下限不应小于最大值的20%；截面抗震验算时，水平地震影响系数最大值应按表1-1采用。截面抗震验算的水平地震影响系数最大值表2-9烈度67890.040.080.160.32T(s)00.1Tg3.0图2-1地震影响系数曲线-地震影响系数；-地震影响系数最大值；T-

20、结构自振周期；Tg-特征周期，根据场地类别和近震、远震，应按表1-2采用特征周期值(s)表2-10近、远震场地类别IIIIII近震0.200.300.400.65远震0.250.400.550.85（2）新版建筑抗震设计规范(GB50011-2001)该规范中规定：建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表2-11采用；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用，计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。注：1周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究；2已编制抗震设防区划的城市

21、，应允许按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响系数。水平地震影响系数数最大值表2-11地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震0.50(0.72)0.90(1.20)1.40注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。特征周期值(s)表2-12设计地震分组场地类别IIIIII第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75建筑结构地震影响系数曲线（图2-2）的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：1、除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0

22、采用，形状参数应符合下列规定：一.直线上升段，周期小于0.1s的区段。二.水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值（max）。三.曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期区段，衰减指数应取0.9。四.直线下降段，自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调整系数应取0.02。2、当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定：1）曲线下降段的衰减指数应按下式确定：式中曲线下降段的衰减指数；阻尼比。2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：1=0.02+(0.05-)/8式中1直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。3）阻尼调整系数应按下式确

23、定：式中阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55。T(s)00.1Tg5Tg6.0地震影响系数；max地震影响系数最大值；1直线下降段的下降斜率调整系数；衰减指数；Tg特征周期；2阻尼调整系数；T结构自振周期图2-2地震影响系数曲线钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过12层的钢结构可采用0.035，对超过12层的钢结构可采用0.02；在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用0.05。（3）高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)高层建筑钢结构的设计反应谱，应采用图2-3所示阻尼比为0.02的地震影响系数曲线表示，并应符合下列规定：一、值应根据近震、远震、场地类别及结构自振周期计算，max及特

24、征周期Tg按表2-13和2-14的规定采用，系数（T）按下列公式确定：（T）=1+3.5T（0T0.1）（T）=1.35（0.1T2Tg）（T）=1.35+0.2Tg-0.1T1（T2Tg）并应使修正后的值不少于0.2max。二、抗震设计水平地震影响系数最大值，应按表2-13采用。抗震设计水平地震影响系数最大值表2-13烈度6789max0.040.080.160.32三、特征周期应按表2-14采用。特征周期Tg(s)表2-14近、远震场地类别IIIIII近震0.200.300.400.65远震0.250.400.550.85图2-3高层建筑钢结构的地震影响系数地震影响系数；max地震影响系数

25、最大值；T结构自振周期；Tg场地特征周期在STAAD/CHINA的动力分析中，“ResponseSpectrum”命令可用来定义反应谱曲线。一般格式：SRSSXf1ACCSPECTRUMYf2(SCALEf4)(DAMPf5)CQCZf3DISP1,V1；P2,V2；P3,V3；P4,V4.Pn,Vn其中：如果使用了SPECTRUMSRSS，则振型组合是根据SRSS方法（平方和再开平方）进行，否则就使用CQC方法（二次式的完全平方和）进行振型组合。f1.f3是输入反应谱施加在X，Y，Z三个方向上的系数，对于没有指定的方向，程序将使该方向反应谱荷载缺省为0.0。用户可以选择所需施加反应谱的方向（

26、X，Y，Z），并将相应的系数设为1.0或所需数值即可。ACC或DIS代表所输入反应谱为加速度谱或位移谱。建筑抗震设计规范中以地震影响系数所给出的反应谱为加速度反应谱，若按此规范计算用户应输入ACC。f4=用来修正反应谱的比例系数，若未指定，按1.0计算。建筑抗震设计规范中反应谱是以地震影响系数的形式给出的，地震影响系数是无量纲的系数，应乘当地重力加速度转化为加速度反应谱。用户可以将此系数设为重力加速度9.8m/s2(或按当前输入单位转换为相应的数值),程序会将用户输入的反应谱值统一乘此系数。f5=阻尼系数，缺省值是0.05（5%的阻尼比）。这一值仅在CQC（二次式的完全平方和）方法中使用。按照

27、最新抗震规范的规定：钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过12层的钢结构可采用0.035，对超过12层的钢结构可采用0.02；在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用0.05。P1，V1；P2，V2；.；Pn，Vn=周期值（秒）与相应的加速度值（当前长度单位/秒2）或位移值（当前长度单位），根据情况确定。如果需要的话此处的输入可多于一行。但不允许在一行末端使用连字符“-”来连接下一行的数据。反应谱曲线的输入必须依周期由小到大顺序排列，而且最多不可超过99对。此处用户应按工程实际情况从规范中选取合适的地震影响系数曲线，并选取合适的控制点输入即可。一般结构荷载向导可以根据用户的选择的抗震设计规范和用户输入的

28、参数自动生成上述“ResponseSpectrum”命令格式的荷载工况定义。风振系数对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，以及基本自振周期T1大于0.25s的塔架、桅杆、烟囱等高耸结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。高耸结构和高层建筑在z高度处的风振系数可按下式计算：式中-脉动增大系数；-脉动影响系数；-振形系数；-风压高度变化系数注：一般悬臂型高耸结构（例如构架、塔架、烟囱等）和高层建筑，可仅考虑第一振型的影响；对于顶部细长的伸出部分（如电视塔顶的天线）或前几个频率比较密集的结构（如有多层拉索的桅杆结构）。则应考虑多个振型的影响。脉动增大系数，可按表2-16确定。脉动增大系数

29、表2-160.010.020.040.060.080.100.200.400.60钢结构钢混及砌体结构1.471.111.571.141.691.171.771.191.831.211.881.232.041.282.241.342.361.38续表0.801.002.004.006.008.0010.020.030.0钢结构钢混及砌体结构2.461.422.531.442.801.543.091.653.281.723.421.773.541.823.911.964.142.06注：计算公式为，对地面粗糙度B类地区可直接代入基本风压，而对A类和C类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38和0.

30、71后代入。脉动影响系数，可按下列情况分别确定。一、高耸结构若外形、质量沿高度比较均匀，脉动影响系数可按下表确定。高耸结构的脉动影响系数表2-17总高度H(m)1020406080100150200250300350400地面粗糙度类别ABC0.780.720.660.830.790.740.870.850.820.890.880.860.890.890.880.890.900.890.860.890.900.840.880.900.820.860.880.460.840.870.790.830.870.790.830.85当结构迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化，而质量沿高度按连续规律变化时，表2-17中的脉动影响系数应再乘以修正系数和。应为构筑物迎风面在z高度处的宽度Bz与底部宽度Bo的比值；可按表2-18确定。修正系数表2-18Bh/Bo10.90.80.70.60.50.40.30.20.11.01.101.201.321.501.752.082.533.305.60注：Bh、Bo分别为构筑