基于SAP2000的高桩码头结构静力分析

第7讲基于SAP2000的高桩码头结构静力分析主讲：河海学院E-mail：XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析目录7.1SAP2000简介 7.2SAP000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

XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析7.1SAP2000简介7.1.1SAP2000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（StructureAnalysisProgram），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。7.1.2SAP2000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。XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析7.1.3SAP2000的功能1.建模

框架（梁、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。7.1.4SAP2000针对的主要结构类型XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析7.1.5SAP2000主要操作界面（中文版）XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析7.2SAP000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XXX届港航系XXX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跨7个排架。XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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。XXX届港航系XXX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→AutoCAD.dxf文件XXX届港航系XXX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.SAP2000界面中的主单位也选择“kN，m，C”。XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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→XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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

定义→截面属性→框架截面XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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）XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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单元编号→定义→桥梁荷载→车道XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析4）定义门机荷载工况为移动荷载操作步骤：定义→荷载工况XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX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XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析XXX届港航系XXX组毕业设计指导—基于SAP2000的高桩码头结构静力分析（3）各单元内力值以某