基于Python的SAP2000向ANSYS模型转化技术及软件开发研究

工程人员常通过对比设计软件与有限元软件的分析结果,以验算和校核结构设计的合理性。然而,由于软件分析内核的差异,设计软件与有限元软件之间的模型信息往往难以直接传递并转化。针对SAP2000结构设计分析软件向ANSYS有限元分析软件的模型转化问题,基于Python语言和APDL参数化设计语言,编译并开发了STAMT V1.0(SAP2000 To ANSYS Model Transformation V1.0)模型转化程序。相比已有转化程序,STAMT程序实现了更多单元类型、材料属性、截面类型、荷载形式的转化,提高了模型转化的通用性。其次,其涵盖了节点坐标系变换、梁单元坐标系变换、梁端自由度释放、创建刚性域等必备功能,进一步满足了模型转化过程中的功能性需求。然后,采用先建立几何模型后生成有限元模型的转化思路,实现了梁单元网格数量的自定义以及板壳荷载向梁的传递,软件操作界面简洁,便于工程人员的使用。最后,通过单层工业厂房和多层框架结构的两个算例分析,得到转化后模型的质量与原模型一致,前5阶周期的平均误差不超过3%,满足精度要求。研究分析验证了STAMT程序可实现SAP2000模型向ANSYS模型的准确、快速转化。

SAP2000在钢结构屋架组合吊装吊点选择的应用分析

本文探讨了在钢结构屋架组合吊装过程中,如何利用SAP2000软件进行吊点选择的优化。通过分析结构自重、荷载、吊装设备性能以及环境因素,本文提出了一套基于SAP2000的吊点选择方法。该方法首先通过SAP2000建立钢结构屋架的精确模型,然后应用软件的分析功能模拟吊装过程中的受力状态,进而确定最佳的吊点位置和数量。通过实例验证,本文提出的方法能够有效提高吊装作业的安全性和效率,减少结构在吊装过程中的变形和应力集中。研究结果表明,SAP2000在钢结构屋架吊点选择中的应用具有重要的工程实践价值。

基于Dynamo+SAP2000螺旋钢楼梯壳元计算模型参数化建模

为了提高螺旋钢楼梯壳元计算模型的创建效率,将参数化设计理念与螺旋楼梯设计相结合,在可视化编程平台Dynamo中编制了螺旋钢楼梯几何模型的参数化建模程序,基于Python语言调用SAP2000API(Application Programming Interface)编制相应节点,将在Dynamo创建的螺旋钢楼梯几何模型同步于结构分析软件SAP2000中,并实现了在Dynamo中通过节点控制SAP2000截面创建、面荷载施加、自动网格剖分、自动边束缚等功能。对钢螺旋楼梯参数化建模的过程做出了详细的阐述,并给出了基于Python对SAP2000进行二次开发的关键代码,扩充了Dynamo的应用范围,实现了数据从Dynamo到SAP2000的实时传递,为螺旋楼梯壳元计算模型的参数化建模提供了参考。

基于SAP2000天幕钢网壳张拉计算分析

文中对某天幕钢网壳采用SAP2000进行空间结构张拉计算模拟分析,通过控制拉索张拉力,可将变形控制在滑靴构造的可调整25 mm范围内,这表明滑移轨道满足滑移的变形要求,网壳构件应力比满足规范要求,各工况状态下,网壳最大变形满足规范挠度要求。

基于SAP2000的梁结构分析

梁结构是结构工程师熟悉的必不可少的结构单元。本文以一种简单的梁结构着手讨论,采用传统的数值方法计算需要更长的时间和较高的精度。选择通用软件SAP2000对简单的梁结构进行了建模和分析,可以快速得到内力和结构变形,以提供结构分析的解决方案并为结构估算提供参考。本文还根据静力平衡的要求进行人工计算验证,并对软件分析的结果和采用力学中的直接刚度法的人工计算结果进行了对比。结果显示,所得值无显著差异。因此,利用SAP2000软件进行结构分析是一种快速、准确的解决方案。

基于SAP2000的多层框架写字楼抗震分析

以某多层钢筋混凝土框架结构写字楼工程为例,采用有限元软件SAP2000,对整体结构进行模态分析、时程分析,并分析了Y型支柱在不同场景下的输出结果。结果表明,框架整体抗震性能满足设计规范,并且Y型柱结构满足中震弹性,大震不屈服特性。

SAP2000单元截面非线性温度梯度的计算方法

通用结构分析软件SAP2000不支持单元截面非线性温度梯度的输入,严重制约其在桥梁某些领域的运用(例如其无法准确计算独柱墩混凝土弯桥的横向倾覆稳定性,因为非线性温度梯度对混凝土弯桥受力有相当大的影响)。研究提供一种解决方案,将单元截面的非线性温度梯度等效转化为“均匀温差+线性温度梯度”的组合,使SAP2000软件能够计算单元截面的非线性温度梯度,从而更好地分析桥梁结构。照此方案使用SAP2000软件对连续梁结构实例进行非线性温度梯度计算,并用桥梁博士V3.2软件进行验证。

基于GH及Sap2000的超高层结构参数化建模及一体化分析程序的二次开发与应用

现阶段参数化技术在建筑设计中的应用较为广泛,但在结构设计中大多用于空间结构的曲面网格划分及高层结构的结构构件轴线绘制,并通过手动倒入结构计算软件赋予属性后进行计算,重复工作较多。本文针对上述不足,基于grasshopper及sap2000的二次开发,编制实现通过输入少量参数完成超高层参数化建模及自动比选分析,全过程无需人工参与,大幅提高设计效率,在设计初期可以快速的找到较优的结构方案。通过某建筑高度452m的超高层试算实例应用,验证了该程序的有效性和实用性,为结构工程师开发类似程序提供参考,为参数化技术在结构设计中更广泛的应用奠定基础。

基于Push-over原理的SAP2000结构弹塑性分析实例

Push-over分析是实现基于性能抗震设计的重要方法之一,阐述了Push-over分析的基本原理和方法,给出适合我国抗震规范的、利用SAP2000程序进行Push-over分析的计算步骤,并用一框架结构实例说明.分析结果包括底部剪力-顶部位移结构破坏时塑性铰的分布等,利用分析结果对结构的抗震性能做出了评估.表明Push-over分析是现阶段对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性分析的有效方法.

基于SAP2000的轻钢加层结构的抗震性能分析

采用轻钢结构加层后,结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等均发生了较大的变化,仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的,应进行结构的整体分析。本文采用有限元软件SAP2000,结合具体工程对钢筋混凝土框架结构直接采用轻钢结构加层建立了三维有限元模型,对4层、5层、6层钢筋混凝土框架分别加一层、两层轻钢结构的抗震性能进行了模态分析和反应谱分析,得到了该类结构的地震反应特点,为加层结构的抗震设计提供了一些理论参考。

基于SAP2000软件的中重冰区直线塔静力分析

针对真塔试验费用高昂、试验前须进行仿真的问题,本文使用大型有限元分析软件SAP2000对1YD-ZB3进行静态分析.本文使用AutoCAD建立1YD-ZB3和1YD-JC4两种杆塔的三维模型,基于有限元理论对其进行静态分析,得到杆塔偏移的最大位置和最大值.将此值与规程进行对比,查看是否安全.还可以得到应力值,将此值与规程进行对比,验证杆件的安全性.结果表明,1YDZB3直线塔符合设计要求,为后续杆塔试验模拟仿真、杆塔改型等提供依据.

SAP2000n在静力弹塑性分析中的应用

对SAP2000n程序中静力弹塑性分析的基本原理及实现步骤进行分析,并结合中国规范对其中一些参数加以调整.最后用程序对一个四层框架进行静力弹塑性分析和抗震性能评价.结果表明:该方法可从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价,并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能设计的有效方法.

通用结构分析与设计软件SAP2000中文版知识选讲（三）：SAP2000 API的功能及应用介绍

1 SAP2000 API简介 SAP2000 API（Application Programming Interface）是SAP2000 V11推出的新功能模块，中文为SAP2000应用程序接口，类似于其他应用程序（如Microsoft Office、AutoCAD等）的VBA（Visual Basic Application），采用com接口。

SAP2000在大跨空间结构抗震分析设计中的应用

本文简要介绍了结构有限元分析软件SAP 2000在大跨空间结构抗震分析与设计中的应用,并归纳和总结了SAP 2000进行大跨空间结构模型建立的方法、分析计算方法,同时列举一个实例来说明分析相关参数的设置和得到相应的结果.

基于SAP2000的钢板筒仓参数化建模与分析

针对目前实际工程中大型钢板筒仓有限元分析时建模困难、重复性工作多等不足,利用.NET平台上的C#语言开发了平底钢板筒仓快速建模、施加荷载及提取主要数据的OAPI插件。介绍了基于有限元分析软件SAP2000的API函数和插件的开发过程,以某筒仓的实际工程为例,验证了OAPI插件的可行性。结果表明:利用.NET平台上的C#语言调用SAP2000的API函数可以方便地开发出适用于具有新型仓壁、立柱形式的大型钢板筒仓参数化建模及分析的插件,为进一步拓展SAP2000在钢板筒仓设计分析方面的应用具有实际意义,也为今后类似工程的参数化建模和分析提供一定的参考。

SAP2000在某进水塔设计中的应用及相关问题分析

结合某进水塔结构设计,探讨了SAP2000在水工结构进水塔设计中的应用。利用SAP2000对塔身水平断面建立有限元模型,通过改变约束,探索不同的约束对塔身内力的影响,为类似工程提供参考。

SAP2000在“结构动力学”中的应用探讨

根据"结构动力学"课程特点,提出把SAP2000结构分析有限元软件应用于结构动力学课程教学中,既可以帮助学生充分理解结构动力学的理论,又可培养学生综合素质和研究能力。

基于Python语言的SAP2000与ABAQUS前处理接口二次开发

本文研究了基于Python语言的SAP2000与ABAQUS接口二次开发问题。通过编写Python程序成功解决了建筑结构模型由SAP2000导入ABAQUS接口的技术难题;介绍了Python接口程序在二次开发中的作用和调用流程;该接口程序可以用来进行ABAQUS的建模、导荷以及控制单元划分精度,大大提高了使用ABAQUS程序时前处理的工作效率。

空调外机角钢支架的SAP2000分析

文章结合对上海市既有建筑空调外机支架安全状况的调查统计结果,采用SAP2000分别计算分析了空调外机角钢支架未锈蚀以及锈蚀后的承载力,得出具有安全保证的空调外机支架最大锈蚀率。另根据调查结果统计分析所得的水平角钢锈蚀率与时间的关系拟合曲线公式,计算不同锈蚀率对应的使用时间,得出为保证空调外机支架的安全使用的建议使用年限。

Sap2000在巴基斯坦汗华水电站工程隧洞设计中的应用

结合汗华水电站工程引水隧洞结构设计,探索了SAP2000在隧洞结构设计中的应用,通过使用SAP2000建立模型,完成了隧洞结构的有限元分析与设计,指出了SAP2000前后处理简捷方便、直观明了及计算快速,可以较好地解决隧洞结构的分析与设计中的问题。