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。

SAP2000在《高等钢结构理论》教学中的应用

《高等钢结构理论》是大部分结构工程硕士研究生的一门重要专业学位课程,文章介绍了课程的学习特点,分析了在学习该课程中应用SAP2000的优势,并结合课程内容多层钢框架结构设计,按照构件设计—整体分析—优化设计的步骤,探讨了实际工程设计与软件模拟分析相结合的学习方法。

SAP2000在福州某沉井设计中的应用

对于一些支承条件特殊的矩形沉井,常规计算方法存在诸多不便,且精度不足。大型通用有限元软件SAP2000在复杂结构的分析与设计方面应用广泛,可以便捷地模拟复杂的边界条件与荷载情况,并输出各种工况下的变形与内力分布。文章基于工程实例阐述了SAP2000在此类沉井设计中的应用。实践表明:SAP2000在复杂沉井的施工模拟方面具有很好的工程价值。

基于SAP2000的码头桩基设计接口开发与应用

桩基结构的码头受力工况复杂,比选方案众多,通过手算费时费力。SAP2000作为一款通用有限元软件,应用在码头结构计算这一细分领域内时存在建模效率低、配套功能不全的问题。基于SAP2000二次开发功能,通过C#语言开发了码头桩基设计接口。通过对桩基模型主要特征进行参数化分析,为码头桩基设计接口与桩基结构模型的交互打下基础,进而实现一键修改桩基斜率和角度,提高了软件的建模效率。为了便于桩基方案比选优化,开发了桩位图显示与导出、桩基模型存储与载入功能。提出基于IFC标准实现SAP2000与Revit模型的转换,弥补了SAP2000在碰撞检查方面的缺陷。通过在南美某码头工程中应用该码头桩基设计接口以辅助SAP2000模型建模与分析,大大提高了码头结构模型建模效率,拓展了SAP2000软件的原生功能,优化了复杂桩基结构设计过程。

伊朗抗震规范在SAP2000中的应用

通过工程实例讲述伊朗抗震规范的系数取值,并将抗震规范的系数应用到结构设计分析软件SAP2000中,通过比较底部剪力法和振型分解反应谱法的底部剪力,调整振型分解反应谱法的放大系数,得到准确的结构底部剪力。

Midas与Sap2000的桥梁地震作用分析比较研究

以一座三跨小箱梁连续梁桥为计算对象,分别在Midas和Sap2000有限元软件中对其进行反应谱分析、延性设计弹塑性分析和隔震设计弹塑性分析。分析结果表明,二者的反应谱分析结果比较接近,Sap2000的弹塑性分析结果均比Midas的结果偏小。研究成果可为同类桥梁抗震分析提供参考。

基于SAP2000的三管塔快速建模分析软件的设计与实现

文章介绍了一种基于SAP2000外接API接口的三管塔建模分析软件的设计与实现。该软件通过对有限元软件SAP2000的API接口的调用,快速便捷地进行通信三管塔的建模与结构分析。文章介绍了组成该软件的信息输入、建模分析、结果输出3个主要模块的设计思路与主要调用函数,并进行了案例对比。工程实践证明,该软件可以极大提高通信三管塔的建模效率,具有较高的经济价值.

基于sap2000的煤粉计量楼欧标设计研究

介绍并分析了煤粉计量楼的外部荷载情况,并运用sap2000软件在欧标环境下对结构进行了分析和设计。表明采用欧洲设计规范荷载取值普遍比国标偏大,设计安全可靠度更高;另外对结构分析和基础设置也提出了建设性观点。

基于粒子群优化算法的凯威特型网壳优化设计

为了减少空间网壳结构的用钢量,以唐山勒泰凯威特型单层球面网壳为研究对象,利用粒子群优化算法,以网壳杆件截面尺寸为主要的设计变量,在满足强度、刚度和稳定性的条件下,借助Python编程语言,通过Grasshopper调用商业有限元软件SAP2000对该结构进行优化设计。结果表明:该单层球面网壳的用钢量显著减少,由原来的94.8 t减少到69.1 t,表明钢材的力学性能得到了充分发挥,验证了粒子群优化算法对网壳结构优化设计方案的适用性。研究结果可为进一步开展空间网壳结构优化设计与分析提供一定的理论参考。

填充墙对框架结构抗震性能的影响

框架填充墙结构在汶川地震中产生了严重的震害,我国现行抗震设计对填充墙的考虑难以保证结构在地震下的抗震性能,研究一套简单有效考虑填充墙在地震中不利影响的设计方法是亟需解决的问题。本文按规范设计框架结构算例分别进行弹性、静力弹塑性和非线性动力分析,考察填充墙在弹性和非线性阶段对框架结构的刚度、内力和变形的影响,特别是在强震中的不利影响;从中寻找弹性设计与非线性反应之间的关系而提出弹性设计中考虑填充墙不利影响的方法。结果表明,均匀满布填充墙对框架结构抗震总体上是有利的;填充墙平、立面不均匀布置对框架结构抗震不利;填充墙约束效应易产生附加剪力和短柱破坏。最后根据分析结果提出设计、管理中考虑填充墙影响的方法和措施。

基于经济性能的大跨度钢结构体系结构选型研究

为了研究基于经济性能下大跨钢结构体系方案的优选,以西安某高校的体育训练馆工程为背景,根据设计造型先初选两种结构方案,应用SAP2000有限元软件分别建立两种方案的单榀模型及整体模型,对其进行分析计算和优化设计.通过对两种方案在受力性能、用钢量、施工工艺等方面的对比,确定设计采用的最佳经济方案.最后,通过对现场静载试验结果的分析,验证了文中有限元模型建立的正确性和方案选择所采用数据的可靠性,提出了较为可行的结构体系方案优选的方法,为该类结构的设计选型提供了较有力的依据.

浅析SAP与MIDAS软件在结构设计中的应用

通过对SAP2000和MIDAS软件的前处理、后处理的研究对比,分析此2种计算软件在结构设计中存在的问题,指出此2种软件在结构设计过程中应注意的细节事项,以供实际工程设计时参考。

巴基斯坦汗华水电站工程进水钢岔管结构设计

介绍了汗华水电站工程月牙肋钢岔管的设计方法,通过主要的设计计算研究钢岔管的布置设计,使其结构布置安全、合理、经济,满足运行要求。

地下室挡土墙特例分析

用Sap2000对一比较特殊的地下室挡土墙进行有限元计算分析,说明在挡土墙设计时应注意的问题。

矿山钢井架斜撑截面优化设计研究

目前,对钢结构井架空间分析计算研究较少,对于钢结构井架斜撑截面的设计多依照经验选取,造成了结构构件尺寸过大。文章以阜山金矿单斜撑风井井架为背景,论述了采用SAP2000进行钢井架斜撑设计的过程与方法,分别对10mm、12mm、14mm、16mm板厚的钢井架斜撑结构进行了静力分析计算,提取构件最大变形值和应力比进行对比分析。结果表明,利用SAP2000进行钢井架设计与静力分析是一种非常有效的钢井架计算方法,综合考虑分析安全、经济条件该类型井架斜撑宜采用14mm板厚、12mm板厚,提出了连梁等构件截面优化。

复杂工业设备——结构整体建模分析

针对在工业建筑中,常常会遇到大型的设备和结构组合体系的建模问题,推荐采用整体设计方法,由于某些设备的复杂性使整体建模较为困难,连接部位的细节不能建入模型,不能了解其真实情况,为了真实考虑结构设备的相互作用,在SAP 2000中通过简便方法将设备和结构组装成整体模型进行分析,得到相应的对比和建议。

某单筒式钢烟囱结构分析与设计

介绍了某钢铁厂45m高单筒式钢烟囱的结构分析与设计,详细讨论了基础设计、结构建模分析和设计中特殊问题的处理。结构分析考虑了温度、地需作用,风荷载采用10组分段直线荷载,采用SAP200软件进行结构有限元分析,对不同处的应力集中和由风引起的共振进行了具体构造措施。可为同类烟囱的结构分析与设计提供参考。

三维信息模型在变电站构架设计软件中的应用

目前通用有限元计算软件比较成熟,但针对特定行业的高效实用软件还比较欠缺。本文介绍了三维信息模型在变电站构架设计软件的应用方法,阐述了利用SAP2000的API功能实现自主研发特种结构专业设计软件的整体思路。详细介绍了利用三维信息模型生成二维施工图的方法以及施工图的联动修改、材料表的统计、撤销重做操作的实现等关键技术。本文对于进一步开拓SAP2000的应用范畴具有实际意义,为特种结构定制专业设计软件提供了良好的指导作用。

空间管桁架结构设计

空间管桁架作为一种新型的空间结构体系,具有刚度大、用钢量小、施工方便、经济环保性能优等特点,广泛应用于大型输变电站、体育馆、车站等大跨空间结构中。通过对管桁架结构布置、稳定性和抗震性能的分析,讨论结构外观体型布置对大跨度结构内力及变形的影响,为同类结构设计提供参考和借鉴。

某大跨度管桁架结构稳定性分析

近年来,随着我国经济的快速发展和相关建筑技术的成熟,形式多样的大跨度管桁架结构凭借着构造简单、施工周期短、可利用空间大、维护检修方便、稳定性好的特点被广泛地应用在各大工程中。由于结构规模较大,所承受的风险也随之增大,一旦发生失稳破坏将会对人们的生命财产带来严重威胁,因此对大跨度管桁架的稳定性分析是十分有必要的。以实际工程大跨度管桁架结构为背景,利用SAP2000有限元分析软件搭建结构的几何分析模型,详细的介绍了管桁架结构风荷载的施加。通过线性屈曲分析、非线性屈曲分析、弹性时程分析和节点焊缝强度验算判断结构局部或整体是否稳定,结构受力是否合理。为同类型结构的工程设计、分析和计算提供了参考,具有实际工程意义。