《地下结构专业工作手册》系列之一
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有限元分析软件sap84
使 用 手 册
城交分院地下结构所 二零零五年五月
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目录（SAP84）
1 软件介绍........................................................................................... 1
1.1 软件概述................................................................................................... 1 1.2 软件安装................................................................................................... 2 1.3 获得帮助................................................................................................... 2
2 工程算例........................................................................................... 3
2.1 问题描述................................................................................................... 3 2.2 计算步骤................................................................................................... 4
3 注意事项......................................................................................... 11
3.1 建立计算模型......................................................................................... 11 3.2 选取单位制............................................................................................. 12 3.3 关于自重................................................................................................. 12 3.4 关于材料参数......................................................................................... 12 3.5 荷载工况及组合..................................................................................... 13 3.6 弹簧刚度................................................................................................. 14 3.7 梁柱弯矩放松......................................................................................... 14
4 常用参数表 .................................................................................... 15
4.1 地基土的基床系数................................................................................. 15
5 计算单内容 .................................................................................... 16
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1 软件介绍 1.1 软件概述
SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：
a 平面模型图形输入系统PlanIn。PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。 f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）
h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。 i 高层建筑专用前处理程序SAGS和后处理程序SAGSOUT。 SAP84各模块之间的关系如图1.1所示。
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图1.1 模块关系图
1.2 软件安装
用户在购买SAP84后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件SAP84V60.INI）；一张光盘（含安装文件SETUP.EXE）； 一个加密插头。
用户可以启动光盘上的SETUP.EXE进行安装，然后按照SETUP的提示进行。如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件SAP84V60.INI文件拷入SAP84安装目录。如果用户系统为Windows NT或Windows 2000，并且是第一次安装SAP84，安装程序会要求安装并口驱动程序。安装完成之后请将加密插头插到并行口LPT1上，然后就可以通过SAP84程序组启动SAP84集成环境系统SAPGUIDE。
1.3 获得帮助
在学习或者应用软件过程中，如果遇到困难可以通过几种途径来解决： a 软件配有一套纸质说明书，以供阅读； b 在软件启动后，按F1键出现在线帮助；
c “开始”→“程序”→“SAP84”可找到帮助系统文件夹和演示程序。
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2 工程算例
PlanIn是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍PlanIn的使用方法。如果欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习GIS帮助中建立半球壳的例子。
2.1 问题描述
某地铁车站结构横断面如图2.1所示，构件所用材料为C30钢筋混凝土。地基土水平、竖直基床系数为40MPa/m。结构所受永久荷载如图2.2所示，所受可变荷载如图2.3所示。 1200600390080014000156008001300585012850 图2.1 结构横断面图
图2.2 永久荷载图
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