[教学]：sap2000教程

sjm9902

SAP2000®
空间结构
线性和非线性
静力和动力
分析设计软件系统
入门手册
Computers and Structures, Inc.
Berkeley, California, USA
北京金土木软件技术有限公司
北京车公庄大街19 号
中国建筑标准设计研究院 100044
Version 9
2004-11
版 权
计算机程序SAP2000 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。全球
范围的所有权属于Computers and Structures，Inc.（SAP2000 中文版版权同属于北京
金土木软件技术有限公司）。如果没有 Computers and Structures,Inc. 的预先书面许
可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。
更多信息和此文档的副本可从以下获得：
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电子邮件：support@csiberkeley.com（对于技术支持问题）
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© Copyright Computers and Structures, Inc., 1978–2004.
The CSI Logo is a registered trademark of Computers and Structures, Inc.
SAP2000 is a registered trademark of Computers and Structures, Inc.
Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation
AutoCAD is a registered trademark of Autodesk, Inc.
FrameWorks Plus is a trademark of Intergraph Corporation
免 责 声 明
SAP2000 的开发及文件编制投入了相当多的时间、努力及费
用。程序已经经过彻底地测试及使用。然而，在程序使用方面，
使用者接受并清楚知道开发者或经销商在程序的准确性或可靠度
上没有做任何直接或暗示的担保。
使用者必须明确了解程序的假定并必须独立地核查结果。
致 谢
首先感谢许许多多的结构工程师，在过去的若干年中，他们
提供了很有价值的反馈信息，这些反馈信息使该产品得到提升，
达到了目前的水平。要特别感谢加州伯克利大学名誉教授，
Edward L. Wilson 博士。他提出了最初的SAP 系列程序的概念并
进行了程序开发。他持续的创意产生了许多独一无二的概念，在
该版本中已实现了这些概念。
i
目录
第一章 欢迎使用 SAP2000 1-1
程序版本和功能 1-1
第二章 开始 2-1
安装 SAP2000 2-1
升级 2-1
关于本手册 2-2
“看与学”电影 2-2
技术支持 2-3
如何获得帮助 2-3
电话支持 2-4
网络支持 2-4
第三章 结构模型 3-1
单位 3-2
对象和单元 3-2
组 3-4
坐标系和轴网 3-4
属性 3-5
荷载工况 3-5
函数 3-6
分析工况 3-6
组合 3-8
ii
设计设置 3-8
输出和显示 3-9
更多 3-10
第四章 图形界面 4-1
SAP2000 屏幕 4-1
主窗口 4-1
菜单项 4-2
工具条 4-2
显示视窗 4-3
状态栏 4-4
使用鼠标 4-4
显示选项 4-5
二维和三维视图 4-5
透视图 4-5
平移、缩放、三维旋转 4-6
范围 4-6
单元显示选项 4-6
其它选项 4-7
刷新显示窗口 4-7
基本操作 4-7
文件操作 4-7
定义对象属性 4-8
绘图 4-9
绘制对象 4-10
捕捉工具 4-11
绘图控制 4-11
选择 4-12
通过图像选择 4-13
通过特征选择 4-14
编辑 4-15
指定 4-16
iii
撤消和重复 4-16
分析 4-16
显示 4-17
图像显示 4-18
模型定义 4-18
分析结果 4-18
函数图 4-19
表格显示 4-19
设计 4-19
锁定和解锁 4-20
输入数字数据 4-20
选项设置 4-21
获得帮助 4-21
第五章 使用数据表格 5-1
表格数据分类 5-1
模型定义 5-1
分析结果 5-2
设计结果 5-2
表和字段 5-2
表格数据的使用 5-3
格式化表格报告 5-4
结构化数据库表 5-4
显示表格数据 5-5
打印表格数据 5-6
用户报告书写器 5-7
显示和打印格式控制 5-7
交互表格编辑 5-8
输出表格数据 5-9
导入表格数据 5-10
保存时自动导出 5-11
分析时导出 5-11
iv
表格数据库文件格式 5-11
Microsoft Access数据库 5-12
Microsoft Excel 电子表格 5-12
文本文件 5-12
更多信息 5-13
1 - 1
第一章
欢迎使用 SAP2000
SAP2000 是SAP系列程序功能最为强大的版本，它同时具有友
好的用户界面。在1996年刚发布的时候，SAP2000是SAP的第一个完
全集成到Microsoft Windows中的版本。强大的图形界面在易用性和
高效性上无可匹敌。模型的创建和修改、执行分析、校核、设计优
化和输出结果都在一个环境中实现。可以在一个模型中进行多种不
同类型的分析和设计。
程序版本和功能
最新版本的SAP2000有三个不同类型的分析版本：SAP2000
Basic, SAP2000Plus and SAP2000 Advanced 。这些版本共用同一个用
户图形界面。
程序具有强大的能力，如快速求解器、力和位移加载、变截面
框架单元、单拉支撑、精确壳单元、特征值和里兹（Ritz）振型分析、
适用于斜的几何形式的多个坐标系统、不同的约束选项、连接独立
定义的网格、完全耦合的 6x6 刚度、在一次运行中组合或包络多个
动力分析选项。
SAP2000 入门手册
1 - 2 程序版本和功能
SAP2000 Plus 增加了无限制的自由度、桥梁分析选项、一系列
有限元单元和时程分析选项。可包含多个基振的地动效果。
SAP2000 Advanced 版本扩展了 Plus 版的功能，增加了非线性连
接单元（隙、钩、阻尼、分段线性塑性）、框架单元中的分段线性
塑性铰、索特性、几何非线性。分析功能有，包含材料和几何效应
的静力非线性分析、pushover分析、阶段施工；振型叠加或直接积分
的非线性时程分析；屈曲分析和频域分析（稳态分析和能量谱密度
类型）。
上述的程序特点针对强大的集成钢结构、混凝土结构、铝结构
设计，这些功能都在一个集成环境内创建和分析模型。钢和铝框架
单元设计包含初始构件尺寸和迭代优化。混凝土框架构件设计包含
所需的配筋计算。
设计中构件可以分组，鼠标一次点击可以进行详细设计计算。
其中包含一系列国家和国际设计规范，更多的规范会不断的加入。
SAP2000还附带了完全集成于界面中的模块，包括：
􀂃 基于对象的桥梁设计
􀂃 阶段施工，可考虑与时间相关的效应
􀂃 近海/波浪荷载
􀂃 热传递分析
􀂃 SASSI 2000 （土—结构交互作用）交界面
SAP2000中的数据，包括模型信息、分析结果、设计结果，可
以通过表格数据结构存取。表格数据可以在界面中编辑显示，或者
输出到Microsoft Access数据库文件、Microsoft Excel数据表格文件、
文本文件。可以输出数据产生报告或进行其它特殊计算。这些表格
数据也可以导入SAP2000中，在SAP2000外部建立或修改模型。程序
也包含对其它通用制图和设计程序的导入和导出功能。
自从三十年前SAP、SOLIDSAP、SAPIV的产生，跟随的在PC
机上的SAP80和SAP90，SAP的名字几乎就是分析计算科学最优秀分
析方法的同义词。SAP2000在此基础上增加了强大的复杂易用的图形
第一章- 欢迎使用 SAP2000
程序版本和功能 1 - 3
界面和强大的设计功能。最终成为了一个效率和功能无可比拟的分
析和设计程序，并被数百个国家中的成千上万个的公司使用。
SAP2000 入门手册
1 - 4 程序版本和功能
2 - 1
第二章
开始
SAP2000 是功能齐全的程序，可以解决最简单的问题到最复杂
的工程。本章描述程序安装和支持的方式。
安装 SAP2000
按照SAP2000软件包中提供的安装指南的步骤进行安装，或者
让系统管理员安装程序并赋予使用权限。
升级
如果要从SAP2000的V6或V7版本升级，要注意程序有很多大的
改变，特别地：
􀂃 模型用对象来定义，内部自动在分析时进行单元划分。
􀂃 荷载工况和分析工况是独立的概念。
􀂃 基于文本输入与新的数据库相一致。
这些改变一致和前瞻地极大完善了程序的功能。
SAP2000 入门手册
2 - 2 关于本手册
推荐阅读本手册的其它部分来熟悉这些新的概念。
请参见程序联机帮助中的主题“What’s New in Version 9”进一
步了解SAP2000的新特点和改进。
关于本手册
本手册和本卷中其它手册用来帮助提高SAP2000的使用效率。
下一章介绍图形界面的基本概念和程序基本使用。
本卷中的第二部分（SAP2000基本分析参考手册）介绍了
SAP2000中所使用的结构模型和分析的基本概念。推荐阅读。
本卷的第三部分（SAP2000使用教程）帮助新用户获得使用
SAP2000建模、分析、设计的初步经验。
在用SAP2000做实际工程之前，强烈推荐阅读本手册并实践教
程中的过程。
更多的信息可以从SAP2000联机帮助中找到，也可以从程序中
附带的其它手册中获得。这些手册以Adobe Acrobat PDF格式存放于
SAP2000光盘中，也可以通过程序的帮助菜单上查看。包括：
􀂃 SAP2000 、ETABS和 SAFE分析参考手册，包含了程序高
级建模和分析信息。
􀂃 SAP2000各种设计手册，包含了程序支持的设计规范的详
细设计信息。
􀂃 SAP2000校核手册，包含了程序功能演示和分析的准确
性校核。
“看与学电影”
“看与学电影”是学习SAP2000的最好的资源之一，可以从
SAP2000光盘或CSI网站http//:www.csiberkeley.com或北京金土木软
件技术有限公司网站http://www.bjcks.com找到。这些电影中包含了对
第二章 - 开始
技术支持 2 - 3
于新用户和有经验的用户都有用的丰富信息，从基本操作到复杂建
模，涵盖面很广。
技术支持
购买软件之日起，可以通过电话、传真、电子邮件从Computers
and Structures, Inc.（CSI）和北京金土木软件技术有限公司获得90天
的免费技术支持。90天之后，只对定购年度支持、升级、维护服务
（SUM）的用户提供优先服务。对未定购年度支持、升级、维护服
务（SUM）的用户，会提供技术支持，但仅通过email进行，并且不
是优先的。请联系CSI或服务商获取定购年度支持、升级、维护服务
（SUM）的信息。
如果有关于软件使用的其它问题，请：
􀂃 查阅产品中的文档或其它印刷手册
􀂃 查看联机帮助
如果还不能解决问题，请按下列方法联系我们。
如何获得帮助
当您联系我们获得技术支持时，请提供下列信息以更好的获得
帮助：
􀂃 程序版本（Basic, Plus, 或 Advanced）和版本号。可以通
过程序的帮助>关于SAP2000获得这些信息。
􀂃 模型描述，最好包括图像。
􀂃 问题发生时正在做的和发生问题的描述。
􀂃 屏幕上出现错误信息的文字。
􀂃 一个如果试图解决问题的描述。
􀂃 计算机配置（制造商、型号、处理器、操作系统、硬盘
空间、内存大小）。
SAP2000 入门手册
2 - 4 技术支持
􀂃 名字、公司名、联系方式。
电话支持
CSI和服务商针对定购年度支持、升级、维护服务（SUM）的客
户提供服务。北美的用户可以通过付费电话(510) 845-2177联系CIS，
北美时间 8:30 A.M. 到5:00 P.M.，节假日除外。中国用户可以通过电
话(010) 8838-3866联系北京金土木软件技术有限公司，北京时间上午
8:30 到下午5:30，节假日除外。
当打电话时，请在计算机前并将手册准备好。
网络支持
网络支持可以通过：
􀂃 发送包含模型的电子邮件到support@csiberkeley.com
（CSI），或 cks@chinabuilding.com.cn（北京金土木软件
技术有限公司）
􀂃 访问CSI网站http://www.csiberkeley.com或北京金土木软
件技术有限公司网站 http://www.bjcks.com 阅读常见问
题解答
如果发送电子邮件，请确认包含“如何获得帮助”主题中描述
的所需信息。
3 - 1
第三章
结构模型
SAP2000 在图形用户界面内使用模型定义和分析结构。模型主
要由下列部分构成：
􀂃 单位
􀂃 对象
􀂃 组
􀂃 坐标系和轴网
􀂃 属性
􀂃 荷载工况
􀂃 函数
􀂃 分析工况
􀂃 组合
􀂃 设计设置
􀂃 输出和显示定义
SAP2000 入门手册
3 - 2 单位
图形界面提供了创建模型的强大功能。甚至可以从原始模型开
始，只需很少的工作就可以用SAP2000的设计优化功能重新定义模
型。
本章的主题稍微详细地介绍这些组成部分。
单位
SAP2000 使用四种基本单位：力、长度、温度、时间。程序提
供了很多不同的力、长度、温度单位制选择，例如“Kip、in、F”或
“N、mm、C”。时间总是用秒来度量（除了蠕变、收缩、龄期等用
“天”计量的效应）。
质量和重量有一个重要的区别。质量只用于计算动力惯量和由
地动加速度引起的荷载。重量是和其它荷载一样施加的力。当指定
重量值时一定要用力的单位，当指定质量值时一定要用质量单位（力
－秒2/长度）。
新建模型时，程序要求指定一个单位系列。这将是模型的基本
单位。尽管可以用其它单位制来输入和显示数据，这些值总是被转
化为模型的基本单位。
角度度量总是使用下列单位：
􀂃 几何，例如轴的方向，总是用度来度量
􀂃 转动位移总是用弧度度量
􀂃 频率总是用转/秒（赫兹）度量
对象和单元
实际构件在模型中用对象来表现。在界面中，画出对象的几何
尺寸然后指定属性和荷载到对象上来完成物理模型的定义。
程序包含下列对象，以几何形态区分列表如下：
􀂃 点对象，包含两类：
第三章 - 结构模型
对象和单元 3 - 3
o 节点对象：这些在下列所有的对象角部或端点自动
创建，也可以显式地添加到模型支座或其它局部
行为中。
o 接地的（单点）连接对象：用来模拟特殊支座如隔
离器、阻尼、隙、分段线性弹簧及其它。
􀂃 线对象，包含两类：
o 框架/索对象：用来模拟梁、柱、支撑、桁架、索
单元。
o 连接（两点）单元：用来模拟特殊单元行为如隔离
器、阻尼、隙、分段线性弹簧和其它。和框架/索
对象不同连接对象可以有零长度。
􀂃 面对象：用来模拟墙、楼板、和其它薄壁单元，也可以
用于二维固体（平面应力、平面应变、轴对称实体）。
􀂃 实体对象：用来模拟三维实体。
作为一般原则，对象的几何形态和实际单元应该相一致。这样
可以简化模型的体现和设计过程。
如果有使用传统有限元程序的经验，包括早期的SAP2000，可
能习惯于将物理模型划分为小的有限元单元来分析。面向对象模型
很大程度上减小了这种必要。
对于有限元建模不熟悉的用户，面向对象概念非常自然。
运行分析时，SAP2000自动将基于对象的模型转换为基于单元
的模型来进行分析。基于单元的模型称为分析模型，它由传统的有
限单元和节点构成。分析的结果自动传回到基于对象的模型。
SAP2000提供选项可以控制网格划分方式，如细分的程度，如
何处理连接对象连接处。也可以选择手工划分模型网格，这时对象
和单元是一一对应的关系。
SAP2000 入门手册
3 - 4 组
组
组是一个对象的集合。它可以包含任何类型和任意个数。组有
很多用途，包括：
􀂃 快速选择对象用来编辑和指定
􀂃 阶段施工
􀂃 定义模型切割
􀂃 分组对象进行相同的设计
􀂃 选择输出
可以定义任意多的组。分组功能对较大的模型操作是一个强大
的工具。
坐标系和轴网
模型所有的定位都基于一个全局坐标系统。这是一个三维右手
卡氏（直角）坐标系统。三个轴标记为X、Y、Z，相互之间是垂直
的并满足右手准则。
SAP2000 总是认为＋Z方向是向上的。缺省重力方向为－Z方向。
可以定义附加的坐标系统帮助建立和查看模型。这些坐标系具
有用全局坐标系度量的原点和方向。
对每个坐标系（全局和所有附加的），可以定义三维轴网，包
含相交的构成线用来在模型中定位对象。每个轴网可以是直角、圆
柱、或一般类型。
除非关掉这个选项，绘图操作总是捕捉到轴网的交点上。这可
以更精确的创建模型。当移动一个轴网线时，可以指定是否模型中
的点随之移动。
模型中的每个对象（点、线、面等）具有局部坐标系来定义属
性、荷载、和对象的反应。每个局部坐标系的轴标记为1、2和3。局
部坐标系没有相对应的轴网。
第三章 - 结构模型
属性 3 - 5
属性
属性被指定到每个对象来确定模型中对象的结构行为。
一些属性，例如材料和截面，是命名属性，在定义前必须指定
对象名称。例如，模型可以具有：
􀂃 一个材料属性称为CONCRETE
􀂃 一个矩形框架截面属性称为RECT，和一个圆截面称为
CIRC, 都使用材料CONCRETE
􀂃 一个截面属性称为SLAB也使用材料CONCRETE
如果指定一个框架截面属性RECT到一个框架对象，任何截面
RECT或材料CONCRETE的定义改变将自动应用到对象上。一个命名
属性在指定到对象之前对模型没有任何影响。
其它属性，例如框架端部释放或点支座条件，是直接指定到对
象上。这些属性只有通过指定另外一个同类型的属性到对象上时才
会改变；它们是命名属性并且只基于对象而存在。
荷载工况
荷载表示结构上的作用，如力、压力、支座位移、温度效应、
地动加速度、和其它。结构上荷载在空间的分布称为荷载工况。
可以定义任意命名荷载工况。特别地，可以有单独的恒载、活
载、风荷载、雪荷载、温度荷载等。为了设计目的或如何施加到结
构上，需要独立变化的荷载应该单独定义的荷载工况。
定义荷载工况名称后，必须指定一个荷载值到对象作为荷载工
况的一部分。指定到对象的荷载值定义了荷载类型（力、位移、温
度）、大小、和方向。在一个荷载工况，不同的荷载可以指定到不
同的对象。每个对象可以施加多个荷载工况。
例如，定义了荷载工况WIND、SNOW、和SUN15。对工况WIND，
可以指定不同的迎风和背风风压到竖向对象的两个面。对工况
SNOW，可以指定向下的力只作用于结构顶部。对SUN15，可以指定
SAP2000 入门手册
3 - 6 函数
不同温度值到结构的不同对象以和结构上下午3点的阳光作用相对
应。
SAP2000也包含内置的加速度荷载，代表了在每个全局方向单
位地动加速度。这些自动指定给结构中所有有质量的对象。
为了计算结构由荷载工况引起的反应，必须定义分析工况（如
下所述）指定荷载工况施加方式（静力、动力等）以及如何进行结
构分析（线性、非线性等）。相同的荷载工况可以施加到不同的分
析工况中。
函数
定义函数来描述荷载随时间变化。函数只对特定的分析有必要；
静力分析不使用。函数是一系列数字化的坐标数值对。
有四种函数类型：
􀂃 反应谱函数：反应谱分析中使用的加速度－周期谱函数。
􀂃 时程函数：时程分析中使用的荷载值－时间函数
􀂃 可以定义任意多个需要的函数。它们不是指定给对象，
而是用于定义分析工况。
􀂃 稳态函数：用于稳态分析的荷载幅值-频率。
􀂃 能量谱密度函数：用于能量谱密度分析的能量谱密度函
数：加载值平方除以频率-频率。
可以定义任意多个需要的函数。函数不是指定给对象的，而是
用在分析工况定义中。
分析工况
分析工况定义了荷载如何施加给结构，以及如何计算的结构反
应。有很多不同种类的分析工况。更广泛地，分析分为线性或非线
性，取决于结构对荷载的反应。
第三章 - 结构模型
分析工况 3 - 7
线性分析结果可以叠加，即，分析后可以加到一起。允许的线
性分析包括：
􀂃 静力：最常见的分析类型。荷载施加不包括动力效果。
􀂃 振型分析：用特征值方法或Ritz向量法计算结构动力振
型。实际上并不施加荷载，尽管可以用来产生Ritz向量。
􀂃 反应谱分析：静力方法计算由加速度荷载引起的反应。
需要反应谱函数。
􀂃 时程分析：施加随时间变化的荷载。需要时程函数。求
解方法可以是振型叠加或直接积分。
􀂃 屈曲分析：在荷载作用下屈曲形态的计算。
􀂃 移动荷载分析：结构上车辆荷载沿车道移动最不利反应
的计算。定义车辆荷载和车道，而不是其它分析采用的
荷载。
􀂃 稳态分析：在一个或多个频率上施加简谐变化的荷载。
需要稳态函数。
􀂃 能量谱密度分析：按照荷载在频率范围内的概率分布施
加简谐变化的荷载，确定期望的响应值。需要能量谱密
度函数。
非线性分析的结果一般不能叠加。而是所有荷载在结构上的作
用应该在分析的工况下合成。非线性分析可以连在一起表示复杂荷
载顺序。允许的非线性分析类型包括：
􀂃 静力非线性：荷载施加没有动力效应。可用来进行
Pushover分析和阶段施工分析。
􀂃 非线性阶段施工：施加不考虑动力效应的荷载，同时将
添加或移除结构的一部分。可以包括时间效应，如蠕变、
收缩和龄期。
􀂃 非线性时程分析：施加随时间变化的荷载。需要时程函
数。求解可以用振型叠加或直接积分方法。
SAP2000 入门手册
3 - 8 组合
可以定义任意多的命名分析工况。当分析模型时，可以选择运
行的工况。也可以有选择的删除分析工况的结果。
如果存在的话，分析的结果可以看成模型的一部分。设计时需
要这些结果。
组合
一个SAP2000的组合，也称为“combo”，是一个命名的从一个
或多个分析的结果的组合，或者与其它组合的组合。当定义了一个
组合后，它对模型中所有对象的结果有效。
有四种类型的组合：
􀂃 相加：组合中的分析结果相加。
􀂃 绝对值相加：组合中的分析结果绝对值相加。
􀂃 SRSS：组合中的分析结果平方和相加然后开平方根。
􀂃 包络：组合中的结果得到最大和最小包络值。
除了包络方法，其它组合只适用于线性分析工况，因为非线性
分析无法叠加。
设计总是基于组合的，而不是分析工况。可以创建一个组合只
包含一个分析工况。每个设计算法有缺省的组合。为设计或其它目
的可以增加自定义组合。
设计设置
程序的设计特点可用于框架/索对象，截面属性可以采用材料混
凝土、冷轧钢、或铝。对特殊模型设计有一些影响设计效果的设置：
􀂃 对每种材料使用的设计规范，如钢AISC-LRFD93, 混凝土
EUROCODE 2-1992, 铝 AA-ASD 2000
􀂃 规范应用到模型中的首选项设置
第三章 - 结构模型
输出和显示 3 - 9
􀂃 设计校核的组合
􀂃 组对象采用相同设计
􀂃 对每个对象，使用可选的“覆盖”值指定设计规范公式
中的参数改变程序中缺省的值。
对钢、冷弯钢和铝设计，程序可以自动从自定义截面列表中选
择一个优化截面。设计中也可以人工改变截面。因此，每个框架/索
对象可以有两个不同截面属性相关联：
􀂃 一个上一次分析中使用的“分析截面”
􀂃 一个当前设计使用的“设计截面”
下一次分析中使用设计截面，迭代分析和设计的循环直到两个
截面一致。
如果存在，设计结果以及上述设置可以看作模型的一部分。
输出和显示
SAP2000模型定义和分析设计结果可以用许多方式查看和保
存。这些包括：
􀂃 模型的二维和三维显示
􀂃 数据表的文本、电子表格、数据库格式
􀂃 包含表格式化文档的rich text和HTML格式
􀂃 分析结果的函数曲线
􀂃 设计报告
􀂃 导出到其它绘图和设计软件
可以保存命名定义的显示窗口、输出表集合、函数曲线作为模
型的一部分。与组定义相结合，这可以极大的提高建模和看结果的
效率。
SAP2000 入门手册
3 - 10 更多
更多
在创建模型、运行分析、设计、查看结果的过程中，每个SAP2000
模型就像一个生物生长和变化的过程。本章展示了建立结构模型的
一些基本特点，要真正了解模型必须学会如果使用。
下一章讲述如何使用SAP2000界面了解基本概念和技术。建议
阅读本卷中的SAP2000教程并做书中的例子以综合这些信息。
可以在界面的联机帮助中了解图形界面的更多细节。SAP2000
的模型信息也可以通过联机帮助获得。
4 - 1
第四章
图形界面
SAP2000图形界面（GUI）用来创建模型、分析、设计、显示结
构的结果。本章介绍用户图形界面的基本概念，并为本卷中后面介
绍的教学作准备。更高级的概念和特点在用户图形界面的联机帮助
中介绍。
请先阅读前面一章，“结构模型”，因为本章中描述的操作是
一个SAP2000的模型工作。
SAP2000 屏幕
运行程序，SAP2000的用户图形界面显示在屏幕上如下页的图
所示。图上所标签的界面不同部分描述如下：
主窗口
图 4-1 显示了图形用户界面的主窗口。主窗口包含整个用户图
形界面。可以移动、改变大小、最大化、最小化、或使用Windows
标准操作关闭。主窗口顶部的标题栏给出了程序的名字和模型文件
的名字。
SAP2000 入门手册
4 - 2 SAP2000 屏幕
图 4-1 图形用户界面主窗口
菜单项
位于菜单栏的各菜单项包含了几乎所有用户可以在SAP2000中
实施的操作，这些操作被称为菜单命令或简单命令。每一个菜单项
都包含了用户可以实施的一种相应的类型的基本操作。这些将在本
章后面详细描述。
在本手册和SAP2000的联机帮助中，菜单命令被表示为菜单>命
令，这里“菜单”是菜单名，“命令”是用户可以在此菜单中选择
的一项命令。有些时候，命令可能位于某一菜单的子菜单中，这是
它们将被表示为菜单>子菜单>命令。
工具条
第四章 - 图形界面
SAP2000 屏幕 4 - 3
工具条上的按钮提供了常用功能的快速指令。如果将鼠标移动
到一个按钮上停留， 将弹出一个“提示”显示按钮的功能，如图4-2
所示：
图 4-2 开始新模型 “工具条”
图 4-3 包括相应按钮的菜单命令
用户可以将工具条置于围绕主窗口四边的任意一边，或者也可
以将其浮于主窗口内。用户可以控制哪些工具条被显示及它们包含
的按钮，并且还可以自定义一些本人常用的一些操作的工具条。
显示视窗
显示视窗显示模型的几何形状，亦可包括属性、荷载、分析或
设计结果。可同时显示一到四个视窗。
每一个窗口都可以有自己的观察方向、显示方式和显示内容。
比如原始模型显示在一个窗口，荷载模型显示在另一个窗口，变形
模型显示于第三个窗口，而第四个窗口显示设计结果。对于原始模
SAP2000 入门手册
4 - 4 使用鼠标
型或其它模型，可供选择的观察方向是四个类型：平面图、两个方
向的立面图和透视图。
同一时间只有一个显示窗口是被激活的，观察方向和显示方式
调整只对当前窗口有效。用户可以通过点击其主题条或其内部任意
一点来激活该窗口。
状态栏
状态栏包含了以下一些项目：
􀂃 程序当前所处的状态信息，或当前被选定的对象数目。
􀂃 鼠标指针当前处于的坐标。
􀂃 一个被用于显示和改变当前单位的下拉菜单。
􀂃 一个被用于显示和改变当前局部坐标的下拉菜单。
􀂃 当显示的是一个多振型的模型分析结果，一个用于控制
显示振型的滚动条。
􀂃 当显示模型变形时的一个动画模拟控制器。
使用鼠标
鼠标左右键的功能将随着其相对图形用户界面所在位置的不同
而不同。
在菜单和工具条区，鼠标具有以下功能：
􀂃 左键
o 从菜单和工具条中选择命令
o 移动工具条
􀂃 右键：对工具条进行自定义
在某一个显示窗口点击鼠标任意键都将激活这个窗口，在显示
窗口内，鼠标具有以下功能：
第四章 - 图形界面
显示选项 4 - 5
􀂃 左键：基于所处程序模型状态不同，其作用为
o 绘制新对象
o 选择已有新对象
o 完成图形编辑操作，包括移动、缩放和扭转等
􀂃 右键：
o 当点击一个对象时，将弹出此单元的属性信息
o 当点击背景时，将弹出一个菜单供用户选择
在图形用户界面的其它位置，包括主题栏、状态栏和对话框，
鼠标将具备Windows标准功能。
显示选项
用户可以针对当前窗口通过改变显示选项来控制在窗口中显示
哪些结构构件，这些选项在显示菜单中也是有效的。显示选项可以
针对于每个窗口单独设定。
二维和三维视图
一个平面视图包含了一个单一的平面或表面，只有存在于此平
面内的对象才会被显示出来。用户可以在任何时候改变这一显示的
平面外局部坐标。在当前坐标系内的通过栅格点的默认的平面都是
有效的。用户还可以自定义平面图，包括具有仰角的平面。
三维视图从一个有利于用户选择对象的角度显示整个结构模
型，对象显示将不局限于任意一个平面。立体图显示角度时通过一
个水平转角和一个仰角来定义的。
透视图
立体图是介于透视图和正视图之间的。透视图往往有利于显示
三维构件。如果透视图是转化于平面图，当其被转动时将生成一个
立体视图。
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4 - 6 显示选项
用户可以通过定义透视图的孔角来调整本人距建筑结构的距
离。角度越大，距离越小，结构扭曲变形越明显。
平移、缩放和三维旋转
用户可以放大结构来观察其细节，或缩小结构来看结构全貌，
显示缩放可以以预先设定的增量来调节。用户还可以通过点击窗口
放大，用鼠标左键选择结构范围来放大某区域内的结构构件。
平移功能可以使用户通过在窗口内移动带有移动命令的鼠标左
键来动态的移动结构。用户可以通过在窗口内移动带有旋转命令的
鼠标左键来动态的旋转结构。
用户可以通过在窗口内移动带有旋转命令的鼠标左键来动态的
旋转结构。
范围
可以通过整体坐标X、Y和Z的值来限定窗口所显示的结构范围，
在这一限定下，缩放和移动只能在这一部分结构模型内进行。
单元显示选项
用户可以控制哪一类的对象在窗口中显示，用户还可以做一些
类似于对象如何显示和哪些特性显示等不同的设定，比如对象标签、
属性标签和局部坐标轴等。这些选择只对原始模型有效。
只有在当前窗口显示的对象才能被选定。参见选择操作，本章
后面涉及。
结构构件可以显示为边界线条、填充对象或立体形状对象。用
户可以选择是否根据结构对象的类型、截面属性、材料特性或组的
不同来应用不同的颜色。
对象的收缩显示开关是一个重要的选项。收缩显示使单元脱离
节点以便更好的观察模型的连通性。当显示模型分析结果时，选定
收缩选项时，模型对象被收缩为分析单元，使用户可以更好的观察
程序是如何自动分割结构的。
第四章 - 图形界面
基本操作 4 - 7
其它选项
用户可以自由的将区域栅格和坐标轴显示开或关。用户还可以
将显示信息保存起来，并且在后面将其应用于任何窗口。
刷新显示窗口
当执行某一操作后，显示窗口可能需要重新显示，一般情况下，
这一更新过程是程序自动完成的，但用户可以应用选项来完成以便
节约时间，特别针对大型模型时。这时，使用菜单命令显示>刷新窗
口，无论用户是希望当前窗口重新显示还是更新。
基本操作
它可以帮助用户理解自己将在SAP2000中实施的操作。程序将
根据用户所进行的操作类型改变显示窗口中的鼠标形态。
本章剩下的部分提供了SAP2000操作的概述。如何实际操作这
些命令的细节将在另一本手册中的快速指南中给出，或者在程序图
形界面中也可以获得联机在线帮助信息。
文件操作
文件操作用于新建模型、打开旧模型或保存当前所处理的模型
和结果输出。文件操作可在文件菜单中选择。
新模型可以从空白开始，也可以从程序提供的模板中导入。
一个结构模型和其结果可以被保存为标准的SAP2000二进制文
件（.SDB扩展名），并可以在以后重新显示其模型和结果，或作更
进一步的修改。
一个模型和结果可以整体或一部分的导出为文本文件、电子数
据表格或SAP2000数据库文件。模型也可以通过SAP2000数据表格导
入，无论这种表格（文本文件、电子表格文件、数据库文件）是SAP2000
导出的，还是通过其它途径外部建立的。
SAP2000 入门手册
4 - 8 定义对象属性
结构几何模型可以与AutoCAD及其它应用.DXF文件的之间进
行.DXF图形文件或者IGES文件格式的导入导出。同样的功能对于应
用CAD开发的其它程序也适用。SAP2000也可以与CIM钢件整合标准
（CIS）和其它型钢规范标准之间进行型钢截面的导入导出。
模型属性和分析及设计结果可以用简单表格或用户自定义的格
式（图、文、表格）被打印机打印。当前窗口图形可以通过打印机
打印或存为位图文件，也可以提高窗口图元格式。视频文件可以被
建立以便显示模型的动态位移或时程分析变形。
其它文件操作包括针对特定模型指定对象信息；维护对象详细
日志；最新建立的几个模型的超链接等。
定义对象属性
定义是用来定义模型非几何性质的一些实体属性，这些实体属
性包括：
􀂃 对象属性，比如：
o 材料属性
o 框架/悬索、面、实体、和连接属性
o 铰属性
􀂃 局部坐标/栅格体系
􀂃 节点约束
􀂃 对象组
􀂃 荷载相关项，比如：
o 节点温度应力、位移应力
o 荷载工况
o 质量源
o 桥梁荷载（交通工具和车道）
第四章 - 图形界面
绘图 4 - 9
o 反应谱函数和时程函数
􀂃 分析和响应项，比如：
o 分析工况
o 荷载组合
o 广义位移
o 截面切割
􀂃 输出和显示项，比如：
o 定义的显示，针对显示窗口设置
o 定义的输出和导出设置
定义这些属性只需使用定义菜单而不需要选择对象。
对象性质、组别和荷载工况可以分配给选定的对象。大多数对
象定义可以在运行指定菜单的指定操作时进行重新定义。
其余的对象属性将被应用于整个模型而不是分配给单独对象。
绘图
绘图是被用来在针对一个模型添加新对象或修改已有对象的操
作。用户可以绘制的对象包括点（节点和边界连接）、线（框架、
悬索和连接单元）和面（壳、板和膜）。用户不能绘制实体单元，
除非通过单元扩展来得到它们；详见下面的“编辑”。
节点将在线和连接单元的端点、面和实体单元的角点自动建立，
附加节点可以被明确的添加。同一位置的重复节点和对象将被程序
自动清除，除了被允许作为选择的复制连接单元。
为了绘图，务必通过选择绘图菜单中一项对象绘制命令将程序
置于绘制模型状态。当进行绘图时，用户可以从浮于显示窗口的绘
图选项菜单选择不同的绘图选项。这些选项包括分配给所绘制对象
SAP2000 入门手册
4 - 10 绘图
的一些特性。如果这项菜单妨碍了绘图工作，用户可以移动或关闭
这项菜单。
绘制模式和选择模式是互斥的，要回到选择模式，可以使用绘
图>设置选择模式，或者实施任何选择操作即可。
绘图时，可以使用鼠标左键缩放、平移、旋转，程序操作完之
后将返回绘图模式。
绘制对象
用户可以使用鼠标左键实施绘图命令。随着绘图操作不同，绘
图一般需要单击、双击或拖动（按住左键移动）鼠标左键：
􀂃 绘制节点—单击鼠标或者用窗口选择在所有的轴线交点
处绘制节点。
􀂃 绘制框架/悬索对象—单击鼠标左键来绘制一系列首尾
相连的线对象端点，然后双击结束输入。
􀂃 快速输入框架/悬索—单击一段轴线建立线对象，或者用
窗口选择在所有被选的轴线段处绘制线对象。
􀂃 快速绘制支撑—在平面显示窗口中，在栅格空间内单击
可以建立框架支撑/悬索支撑。
􀂃 快速绘制次梁—在平面显示窗口中，在栅格空间内单击
可以建立框架次梁。
􀂃 绘制多边形面单元—在四个角区域内单击可以绘制四边
形面单元，或者在三角区域内双击
􀂃 绘制矩形面单元—在平面显示窗口中，在矩形空间内单
击可以建立矩形面单元。
􀂃 快速绘制面单元—在栅格内单击建立面单元，或用窗口
选择在所有被选栅格平面内建立面单元。
􀂃 绘制1节点（接地）连接—在栅格内单击建立节点单元，
或用窗口选择在所有被选栅格交点处建立节点单元。
第四章 - 图形界面
绘图 4 - 11
􀂃 绘制2节点（连接）连接—单击鼠标左键来绘制一系列首
尾相连的线对象端点，然后双击结束输入。
􀂃 快速绘制2节点（连接）连接—单击一段轴线建立线对象，
或者用窗口选择在所有的轴线段处绘制线对象。
􀂃 重绘对象—单击所要修改的对象，然后单击并拖动所要
修改的部分，直到想要的位置。
在立体视图中，鼠标指针的位置是有局限的，像在栅格交点或
已存在的点对象上。在平面视图中，鼠标的指针可以在任意位置，
因为第三个维度（平面外）是已知的。
在绘图或重绘对象时，指针移动可以通过“ 捕捉”和“绘图控
制”被控制在特定位置。
捕捉工具
用户在浏览模型时可以通过捕捉工具定位出离鼠标最近的捕捉
点的位置，捕捉工具是一个即快捷又准确的绘图和编辑对象的途径。
在用户进行绘图时，捕捉工具可以打开或关上。同一时间内可以打
开多个捕捉选项以便用户可以选择捕捉点的位置。捕捉选项包括：
􀂃 点对象和栅格交点
􀂃 对象端点（角点）和中点（中线）
􀂃 对象交点
􀂃 线对象、面对象和实体单元边界线的垂足
􀂃 线对象、面对象和实体单元边界线
􀂃 用户定义的均匀空间内细分网格或未显示的三维网格
绘图控制
在平面视图中，绘图控制工具提供了一些绘制通过上一个绘制
点具有特殊几何属性的线单元的便利工具。绘图控制包括：
􀂃 常量H – 在平面视图中，所绘制线将平行于水平主轴
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4 - 12 选择
􀂃 常量V – 在平面视图中，所绘制线将平行于竖向主轴
􀂃 常量A – 在平面视图中，所绘制线将与水平主轴形成固
定的夹角
􀂃 常量L – 在平面视图中，所绘制线将具有固定的长度
􀂃 常量S – 在平面视图中，所绘制线将具有固定的角度和固
定的长度
􀂃 常量D – 在平面视图中，所绘制线将在横轴和纵轴的投
影长度具有固定值
在绘图时，用户可以通过浮于显示窗口上的菜单来选择绘图控
制，或者敲击键盘中的字母（如“H”、 “V”、 “A”等）来控制。敲击
键盘的空格键可以取消绘图控制。
用户可以自由随意的将捕捉工具和绘图控制工具结合在一起使
用。当一个绘图控制被选中时，捕捉工具选项中只有不受约束的成
分才是有效的。
选择
选择用来指定下一个操作的对象。
在用户先选择对象，再对其执行操作的过程中，SAP2000运用
了一种“状态－动作”的概念。需要事先选择对象来进行的操作包
括：编辑、指定、设计、显示、输出。
进行选择时，首先要使程序处于选择模式。要进入选择模式，
请用绘图>设置选择模式命令，或者选择菜单中的任何一个命令。绘
图模式和选择模式两者是相互排斥的。除绘图以外的任何操作都可
以在选择模式中进行。
用户可以通过图像或者对象的各种特性进行选择。选择操作是
积累性的，也就是说，每次选择的对象都增加到当前选择的一组对
象中，每次取消选择都在当前的一组对象中取消对象的选定。
第四章 - 图形界面
选择 4 - 13
被选定的对象在显示窗口中以虚线表示。被选择的每种对象的
数目在状态栏中显示。每次进行选择之后都检查一下状态栏会是一
个好的习惯。
一旦选定了一组对象（“状态”），用户即可对其执行操作（“动
作”）。执行操作会清除所作的选择，用户需要为下一次操作再进
行对象的选择。
在菜单或工具栏中，有三个重要的选择命令：
􀂃 选择>选择>全部 － 选定模型中的所有对象，不管对象是
否处于显示窗口中。
􀂃 选择>获得上一次选择 － 选定上一次所做的选择中选定
的对象。
􀂃 选择>取消选择 － 取消对对象的选择。
下面介绍其它的选择和取消选择命令。
通过图像选择
用户可以通过图像用鼠标左键在显示窗口中选择对象。程序提
供了几种图像选择方式。
􀂃 通过指针选择 － 点击一个未被选定的对象，可以选定
它；点击一个已被选定的对象，可以取消对它的选定。
􀂃 通过包围窗口选择 － 从左向右拖出一个窗口，则所有被
窗口全部包围的对象将被选定。
􀂃 通过相交窗口选择 － 从右向左拖出一个窗口，则所有被
窗口包围或部分包围的对象将被选定。
􀂃 通过相交线选择 － 拖出一条线，则所有与此线相交的对
象将被选定。
􀂃 通过三维框选择 － 在三维显示中，点击出两个点，则被
三维框全部包围的所有对象将被选定。此三维框以这两
个点为对角线端点，三维框的边和X、Y、Z轴平行。
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4 - 14 选择
上述前三种选择方式可以通过普通指针的运动自动进行。后两
种方式的进行需要用户先通过选择菜单或工具栏进行设置。这两种
方式的操作中，指针以特殊样式显示，操作完成之后，将回到窗口
选择模式（前三种选择模式），指针也将回到普通样式。
只有在当前窗口可见的对象才可以通过图像方式选择。例如：
在模型中只通过特殊窗口显示了面对象，而点或线是隐藏的，如果
拖出一个窗口选择整个模型，则只有面对象被选定，即使隐藏的点
和线对象处于选择窗口中也不会被选定。
选择过程中，用户可以用鼠标右键进行缩放、平移、或旋转。
之后程序将返回选择状态。
通过特征选择
通过选择菜单，用户可以根据对象的各种特征对其进行选择或
取消选择。列举如下：
􀂃 一个特定平面上的所有对象
􀂃 具有同一种截面或同一属性的所有对象
􀂃 同一个组的所有对象
􀂃 和同一个约束相连的所有对象
􀂃 有特定标签的所有对象
这种选择方法和显示窗口无关，对具有指定特征的所有对象都
起作用，即使它没有被显示。
进行复杂的选择时，组的使用会非常有帮助。如果用户希望对
同一组对象进行多次的选择，可以选定这一组对象，然后给它指定
一个组名称（见下文）。之后，用户可以仅仅使用组名称就能选定
这一组对象。
第四章 - 图形界面
编辑 4 - 15
编辑
编辑是对模型进行修改。大多数编辑操作先于对对象的选择。
用户可以进行如下的编辑操作，所有的编辑操作命令都在编辑菜单
中：
􀂃 可把被选定的对象的几何数据剪切或复制到Windows剪
贴板中。存放于Windows剪切板中的几何数据可以被其
它程序使用，比如电子表格。
􀂃 将Windows剪贴板中几何数据复制到模型中。在此之前，
这些数据可以在电子表格中进行修改。
􀂃 删除选定的对象
􀂃 以线性或辐射阵列复制选定的对象
􀂃 将选定的对象移动到一个新的位置
􀂃 将选定的对象延伸成更高维的对象：
o 点延伸为线
o 线延伸为面
o 面延伸为体。这是通过图形建立体对象的唯一方法
􀂃 分割选定的对象为更小的同类型对象
􀂃 在一个点处连接或断开选定的对象
􀂃 从模板向模型引入
􀂃 在表格数据格式下交互地修改模型
􀂃 修改对象的标签或其它名称
模型的粘贴以及从模板的引入不需要事先指定对象。用交互式
表格进行编辑和修改标签可以对事先选定的对象进行，也可以不指
定对象而对整个模型进行。所有其它的操作均需事先选定对象。
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4 - 16 指定
指定
指定命令用于对所选定的一个或多个对象指定特性。指定操作
通过指定菜单进行，包括：
􀂃 指定特征到点对象，包括约束、限制、弹簧、质量、局
部坐标
􀂃 指定特征到框架/索对象，包括截面特性、端部释放、局
部坐标、端部偏移、插入点、输出点、预应力内力状态、
索特性、非线性特性、网格自动划分参数及更多
􀂃 指定特征到面对象，包括截面特性、局部坐标、面弹簧
和质量、网格自动划分参数及更多
􀂃 指定特征到体对象，包括截面特性、局部坐标、面弹簧
和质量、网格自动划分参数及更多
􀂃 指定特征和局部坐标到连接对象
􀂃 指定各种荷载到各个类型的对象
􀂃 指定点对象的特征值，用于定义温度和压应力荷载
􀂃 指定对象的组名，使该对象归入此组中
􀂃 复制对一个选定对象所作的指定，并在另一个操作中，
将这些指定粘贴到其它一个或多个所选定的同类型对象
撤销和重复
SAP2000 存储了用户进行的所有的绘图、编辑、指定操作。因
此可以撤销先前所作的一系列操作。如果撤销得过多，也可以再重
复这些操作。撤销和重复命令位于编辑菜单中。
重要提示：
􀂃 撤销命令对定义操作不适用
􀂃 撤销命令对在交互式表格中所作的编辑不适用
第四章 - 图形界面
分析 4 - 17
􀂃 一旦对模型存盘或运行分析，则不能再撤消先前的操作
分析
用上面的操作建立起一个完整的模型之后，用户即可分析该模
型，以得到在分析工况中定义的荷载作用下的位移、应力、反力。
在分析之前，用户可在分析菜单中设定分析选项，这些选项是：
􀂃 设定分析中可能的自由度，主要用于将模型行为限定为
平面的
􀂃 设定是否将模型定义和分析结果以SAP2000表格格式自
动保存在一个Access数据库文件中
要运行分析，请使用菜单中的分析>运行分析命令并且可以选择
运行何种工况。所有运行过的工况都不必重新运行。所有还没有运
行的工况都可以在以后再运行。
如果运行了一个工况，而该工况需要用到另一个工况运行的结
果，那么这个要事先运行的工况将被首先运行（如果还未被运行）。
例如，用户运行了一个响应－频谱工况，则定义该工况模态的工况
在需要时将被首先运行。
运行分析之前，SAP2000将保存模型。运行中，来自分析引擎
的运行信息显示于监控窗口中。分析完毕后，用户可用滚动条查看
运行信息。查看后点击OK按钮可关闭运行信息窗口。这些信息将被
保存于一个.LOG扩展名的文件中，用户可以用文件>显示输入和输出
文本文件命令来查看这些信息。
当运行分析、屏幕上显示监控窗口时，不能进行其它的SAP2000
的操作。但此时用户可以运行其它的Windows程序。
显示
显示命令用来查看模型定义和分析结果。可以通过图像、表格、
函数图方式显示。所有的显示方式都通过显示菜单选定，通过设计
菜单进行设计的结果显示除外。
SAP2000 入门手册
4 - 18 显示
图像显示
在每一个显示窗口中可以选用不同的图像显示方式。每一个窗
口还可以有自己的观察视角和显示选项。
模型定义
用户可用显示>显示未变形形状命令来查看模型几何特性。只有
那些用户在视图>设置视图选项菜单中选定的对象和指定才能通过
该命令显示。所有其它对对象的指定可以通过显示菜单中的显示荷
载指定和显示其他指定命令来显示。
查看未变形的形状时，用鼠标右键点击任意一个对象，不管对
该对象是否进行了指定，都将弹出一个对话框。该对话框显示了对
象的所有几何特性的详细情况、连接性、指定的属性、荷载。
分析结果
对所有运行过的分析工况，其结果都可以通过图像显示。显示
内容包括：
􀂃 变形的形状
􀂃 节点的支座和弹簧反力
􀂃 框架、索、连接的力和弯矩图
􀂃 壳的力、弯矩等值线图
􀂃 壳、平板、准体、体的等应力线图
􀂃 位移、反力、弹簧力、框架/索力及弯矩的影响线
􀂃 所有对象类型的虚功图
可以通过状态栏中的控制按钮激活变形形状使之运动。激活变
形形状有时有助于识别结构性状。
对于有多重结果（多重模态和多重步骤）的分析工况，用户可
以通过状态栏的滚动控制按钮来逐个或逐步查看各个结果。用户还
可以将多个结果的最大、最小值绘出。
第四章 - 图形界面
设计 4 - 19
右键点击对象可以查看显示的结果的细节。
函数图
函数图是一个变量对另一个变量的曲线图，包括：
􀂃 响应－频谱曲线—可根据时程分析工况的分析结果在任
意一点生成这些曲线。
􀂃 图形－函数轨迹—基于时间或其它一个响应值的任意个
数的响应值的图。
􀂃 静力pushover曲线—基于多步位移控制的非线性静力分
析工况下基底反力的单个位移值图
函数图通过专门的图示窗口表示，可以打印。表示图示值的表
格也可以打印或存储于一个文件中。
表格显示
用显示菜单，用户可以把模型定义、分析结果及设计结果以表
格数据形式在屏幕上显示。用户可选择浏览哪些表格。如果事先已
选定对象，则将只显示被选择的对象。否则将显示整个模型的结果。
程序提供了高级选项用以控制表格格式，并生成过滤器用来只
显示那些满足条件的数据。例如：可以只显示大于0.9的框架设计应
力比。
表格数据也可从这些屏幕显示中输出或打印，也可通过文件菜
单进行输出或打印。
设计
设计是根据各种不同的设计规范的要求来检查混凝土、钢、冷
轧钢、铝框架/索对象。对结构运行分析之后，即可进行设计。大多
数的设计操作，包括显示，都位于设计菜单中。
SAP2000 入门手册
4 - 20 锁定和解锁
对于钢、冷轧钢和铝材料的对象，程序将自动从用户定义的一
组截面中选出一个最小重量的截面。对混凝土框架对象，程序将根
据所选定的规范来自动选择纵向钢筋和箍筋的配筋面积。
用户可以交互式地设计单独一个对象，试用不同截面并检查结
果。如果用户手工地改动了截面，或者程序自动选择了最佳截面，
则需要用户再运行分析并重复设计过程，直到分析和设计截面相同。
可以通过图像显示应力比和设计参数。对单独一个对象，可以
通过右键点击获得其表格式设计信息。另外，表格式设计信息还可
以通过显示菜单显示，通过文件菜单打印或输出。如果事先选定了
对象，将只显示、打印、或输出那些被选定地对象。如果没有事先
选定对象，则将输出整个模型的结果。
锁定和解锁
运行分析之后，模型将被自动地锁定，这样可以防止所作的改
动导致的分析结果和后续设计结果的无效。用户可以在任何时间自
行锁定模型以防止对模型的改动，也可再解锁模型以接受改动。锁
定和解锁位于选项菜单。
在运行分析之后，用户在解锁模型时会出现所有分析结果将被
删除的警告。如果用户希望避免分析结果被删除，可以先将模型以
另外一个新文件名存盘，然后再解锁。后续的所有改动将针对于新
文件中的模型。
程序允许用户在不锁定模型的条件下定义分析工况。可以增加
新的工况，没有被运行的工况也可修改或删除而不会造成影响。如
果用户修改或删除了一个已经运行了的工况，则该工况和依赖于该
工况运行的工况的分析结果将被删除。
输入数字数据
在表格中输入数据时，所有的数字数据的单位的默认值都是状
态栏上显示的默认值。一些表格自身提供了单位选择项，这些选择
项的优先级高于状态栏上的设置。
第四章 - 图形界面
选项设置 4 - 21
用户可以在输入数字值时附带输入单位。例如：当前状态栏或
表格中的当前单位是米，而输入了3500毫米，则此值将被转换为3.5。
当力、长度、温度单位一起使用时，用户需要将所有用到的单
位都列出，它们之间由逗号或空格连接，排列顺序为：力、长度、
温度。例如：弹性模量（力/长度）可以表示为”30000 kip in”，弯矩
（力/长度）也可以表示为”30000 kip in”。注意：用户只需要输入单
位的名称，而不需写明它们是否有乘除关系或是否进行平方。
作为一种特殊情况，长度值可以以英尺和英寸单位输入，输入
格式如例：9’-3”。这里(’)符号是输入英尺所必需的，破折线（-）和
引号（”）不是必需的。此例表示9英尺3英寸。
用户在输入时可以使用算式。例如，用户可以输入算式
“1000+40”或者“100*sin(30)”来表示一个值，注意要在算式和后
面的单位之间留出一个空格，如“1000+40 m”。将首先求出算式的
值，然后再赋予其单位。所以用户不能在一个算式的不同部分用不
同的单位。
程序提供了一个完整的计算器以进行更复杂的输入。按下Shift
键，然后双击数字区域，将弹出一个计算器，用计算器中的菜单命
令视图>显示全部可以看到计算器的全部功能。
选项设置
程序提供了很多选择项来设置程序的运行方式，位于选项菜单，
包括：
􀂃 尺寸和容差——合并、选择、捕捉的容差，字体尺寸，
缩放增量以及其它
􀂃 设计规范和其它参数
􀂃 对象和计算结果的显示和打印颜色
􀂃 表格数据的格式设置
􀂃 显示的窗口数
􀂃 其它影响到全体窗口的显示设置
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4 - 22 获得帮助
􀂃 锁定和解锁模型
􀂃 显示俯视图窗口，可以快速平移和缩放
􀂃 以及更多
获得帮助
使用菜单命令帮助>内容和索引，或在任何时候按F1键，即可使
用SAP2000的帮助功能。
如果一个表格（对话框的一种）打开时，按F1键可以直接获得
如何使用此表格的信息。在其它情况下 ，按F1键将直接打开帮助，
提供了如下功能：
􀂃 用内容列表浏览各个主题
􀂃 用索引显示以字母顺序排列的所有帮助主题
􀂃 用搜索功能找到含有某些字符的的主题
从帮助菜单还可以得到SAP2000 Adobe Acrobat.PDF格式的所有
文档，要得到这些文档也可访问CSI的网址。
用帮助>关于SAP2000命令可以得到关于当前使用的程序版本
以及用户操作系统的的信息。在和CSI联系以取得技术支持时，这些
信息会非常有用。
5 - 1
第五章
使用数据表格
所有SAP2000中可以通过用户界面操作的数据也可以通过表格
数据操作，即数据在组织在一系列具有特定的表名和字段名的表中。
这些数据包括模型定义、分析结果和设计。表格数据也可以用于在
图形界面中编辑或显示、输入输出到其它程序中、以及产生各种形
式的打印结果。
表格数据分类
SAP2000表格划分为三种类型：如下所述：模型定义、分析结
果和设计结果。
模型定义
模型定义数据包括结构模型的所有组成部分（属性、对象、指
定、荷载、分析工况、设计设置等），也包含选定的选项以及创建
的命名结果定义。
模型定义数据总是有效的，不管是否运行了分析或进行了设计。
这些表可以编辑、显示、导出、导入、打印。
SAP2000 入门手册
5 - 2 表和字段
分析结果
分析结果包含变形、内力、应力、功、以及其它可以引入图形
界面的反应量。这些数据只有运行了分析之后才有效。所有的分析
结果可以显示、导出、打印，但是不能编辑和导入。
设计结果
设计结果包含设计应力、应力比、有效长度、优化截面、配筋
面积、以及其它所有设计过程中产生的计算量。这些数据只有对象
进行了设计后才有效。设计结果表可以显示、导出、打印，但是不
能编辑和导入。
表和字段
SAP2000表数据组织成一系列（预先定义的）表。上述三类表
中每类中包含不同的表。每个表有一个预先定义的表名。
模型定义表的例子有“节点坐标” 和 “连接性-框架/索”。分
析结果表的例子有“节点位移”和“单元力-框架”。设计结果表的
例子有“混凝土设计1-柱汇总数据 - ACI 318-99”和“钢结构设计-
剪切细节 - AISC-LRFD93”。
第五章 - 使用数据表格
表格数据的使用 5 - 3
图 5-1 数据表范例
每个表包含一系列预先定义的字段名；它们也是表的标题栏。
表列可以顺序可以任意，不是所有的字段都是必须的。域名称的例
子有“Joint”, “CoordSys”, “Z”。和列中数据对应的单位可以和列标题
栏相关联。
数据可以在表中输入一列或多列。每列包含与字段名（列栏目
名）相同顺序的数据。
图5-1显示了 “Connectivity - Frame/Cable” 表的例子，包含四个
字段 “Frame”, “JointI”, “JointJ”, “Length”。单位和列标题栏一起显示。
表中包含十一行数据，列出了框架对象和与它们相连的两点。同时
也给出了每个对象的计算长度。
表格数据的使用
SAP2000生成表格数据有两个明确用途：
􀂃 格式化输出，即显示和打印
􀂃 为程序使用修改提供结构化数据库
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5 - 4 表格数据的使用
下面详细描述这些用途。
格式化表格报告
可以在图形界面内屏幕显示SAP2000数据表，或者用以下的格
式打印数据表文件：
􀂃 Microsoft Word 使用的 Rich text格式
􀂃 Microsoft Internet Explorer使用的HTML格式
􀂃 文本（ASCII）格式
􀂃 Microsoft Excel (只用于屏幕显示)
􀂃 Microsoft Access (只用于屏幕显示)
如主题“显示和打印格式控制”所述的，可以完全控制表的格
式。
格式化表格的更多信息，参见主题“显示表格数据”、“打印
表格数据”“用户报告书写器”。
结构化数据库表
可以在图形界面中屏幕编辑SAP2000数据表，或者用下面的格
式导出和导入结构化的表格数据库文件：
􀂃 Microsoft Access 数据库
􀂃 Microsoft Excel 电子表格
􀂃 文本(ASCII)
和打印输出不同，这些数据库表文件严格限制格式以保证
SAP2000和其它程序读取数据。
使用数据库表更详细的信息，参见主题“交互式表格编辑”、
“输出表格数据”、“导入表格数据”。
第五章 - 使用数据表格
显示表格数据 5 - 5
显示表格数据
在使用SAP2000图形界面的任何时候，均可以用表格形式显示
有效的数据。在显示>显示表格命令项中，可以选择是否显示模型定
义、分析结果、设计结果、或组合的三类数据。图5-1显示了一个显
示表的例子。
对每类数据，可以选择特定的数据，确定实际显示的表格。图
5-2显示了选定模型定义的表。对分析和设计结果也一样。选中对应
一个或多个表的选择框将显示选中的数据。如果重复选择同样的表，
可以保存命名定义，为以后显示、打印、和其它表格数据操作使用。
如果显示前选择了对象，表中只显示选中对象的特定数据。否
则将使用整个模型。
显示表格数据时，可以直接用文本格式打印到打印机。也可以
用下列程序打开和显示表。
􀂃 Microsoft Word 用的 rich text 格式
􀂃 Microsoft Internet Explorer 用的 HTML 格式
􀂃 缺省文本编辑器用的文本
􀂃 Microsoft Excel
􀂃 Microsoft Access
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5 - 6 打印表格数据
图 5-2 用于选择显示、打印或输出的数据类型的对话框
用这些程序可以打印表格。然而改变这些表将不能传回
SAP2000模型显示。如何编辑表格数据参见主题“交互式表格编辑”。
可以完全控制表格的格式，参见主题“显示和打印格式控制。
建议不要导入用于表格显示的Excel和Access数据，因为显示目
的格式将在导入时产生一个错误。因此，使用适当的文件菜单>导出
命令，生成最终导回模型的 Excels 数据表和 Access 数据库文件。导
出命令中包括可以在文件导回模型时减小错误出现概率的控制条
件。
打印表格数据
可以通过菜单命令文件>打印表格 直接打印表数据。如前面的
主题所述“显示表格数据”一样，可以选择需要打印的表格数据类
型，也可以选择模型的一部分对象。
第五章 - 使用数据表格
用户报告书写器 5 - 7
可以直接用文本格式打印表格到缺省的打印机，或者形成文件
用下列程序打印：
􀂃 Microsoft Word 用的 rich text 格式
􀂃 Microsoft Internet Explorer 用的 HTML 格式
􀂃 缺省文本编辑器用的文本
可以完全控制表格的格式，参见主题“显示和打印格式控制”。
用户报告书写器
用户报告书写器是SAP2000的一个高级功能，用来使用SAP2000
中的表格数据、图形、文本创建格式化报告。报告可以使用下列格
式创建。
􀂃 Microsoft Word 用的 rich text 格式
􀂃 Microsoft Internet Explorer 用的 HTML 格式
􀂃 文本（ASCII）
尽管格式报告书写器产生格式输出，它使用的是SAP2000导出
的Microsoft Access数据库表。参见下面的主题“Exporting Tabular
Data”。报告可以从相同或不同模型的一个或多个数据库文件的表中
产生。
可以输入段落标题，表之间的任意数据，不同格式的图形。可
以控制表的格式、页设置、使用的字体。
显示和打印格式控制
SAP2000可以控制表格的格式用来显示和打印。
可以用菜单命令 选项>表格>设置程序默认数据库格式 指定程
序中各种类型数值的单位和精确度（力、弯矩、长度等）。例如，
可以指定结构的尺寸用三位小数的英尺（或米）显示，截面尺寸用
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5 - 8 交互式表格编辑
一位小数的英寸（或毫米）显示。程序缺省对所有项使用当前单位
和内置的数值精度。
其次，可以控制每个表中的格式细节，例如：
􀂃 显示那个字段，以何种顺序
􀂃 列宽度和对齐方式
􀂃 单位和数值精度
􀂃 数据排序，即行的排列顺序
􀂃 其它高级特性
格式设置可以用表格形式保存以后使用。
其它要注意的是，数据库表不使用这里的任何格式信息，除了
Excel数据库表格使用菜单命令 选项>表格>设置默认数值库表格式
文件 中的单位。
交互式表格编辑
有时用表格或标准对话框比图形模式创建或编辑模型定义数据
更方便。这可以通过图形界面中的菜单命令 编辑菜单>交互式数据
库编辑 命令实现。只有模型定义数据可以用这种方式编辑，使用这
种功能模型必须解锁。
可以选择编辑的数据类型，这样确定了有效的表格。如果在编
辑 编辑菜单>交互式数据库编辑 命令前选择了对象，表格中只有包
含选择的与对象有关的数据是有效的。
在交互编辑状态，可以增加、删除、修改选择的表。操作完成
后，将这些变化应用到模型中，或者退出表格编辑状态不保存。
可以直接键入数值公式（例如2+3/4）到任何单元中。也可以在
任何字段（列）上右击弹出一个菜单。这个菜单允许显示一个字段
的描述。如果字段需要文字类型输入（大多数情况），菜单允许显
示一个下拉框包括选择单元的可选值。最后，如果字段需要数值型
输入，菜单允许弹出SAP2000计算器。
第五章 - 使用数据表格
输出表格数据 5 - 9
当操作表时，可以点击列标题下的单元改变单位。一个字段单
位的改变将改变相关字段的单位。交互式编辑表格时选择的单位是
临时的。当编辑应用到模型时，所有的值将转换到当前模型的单位。
可以使用SAP2000交互表格编辑中的 Excel>发送数据库表到
Excel命令将当前表传到Microsoft Excel中，可以使用电子表格的功能
编辑表。当编辑完成后，不要关闭 Excel。而是回到SAP2000中点击
Excel>从Excel中恢复数据库表 命令保存修改，或者点击 取消 Excel
按钮放弃修改；Excel将自动关闭。
输出表格数据
当使用菜单命令文件>保存时，通常SAP2000模型存储为一个
以.SDB后缀的二进制文件中。分析结果（如果存在），存储到当前
目录下一系列的二进制文件中。它们的格式是SAP2000的内部格式；
除了用图形界面外，不能存取或修改这些文件的内容。
为了提供外部存储SAP2000数据，可以用下列格式导出模型定
义、分析结果、设计结果为SAP2000的表格数据库
􀂃 Microsoft Access数据库
􀂃 Microsoft Excel 电子表格
􀂃 文本（ASCII）文件
使用菜单命令文件>导出 导出表格数据，然后选择需要的文件格
式。不同文件格式的特殊细节在下面主题“Tabular Database File
Formats”中描述。它们使用相同的表名和字段（列）名，它们提供了
SAP2000数据的同样描述。
导出时，可以选择导出数据类型和每类中的数据类型；这样就
相应地确定了写出的表。如果导出前选择了对象，只导出表中包含
与选择对象有关的数据。
对一个给定的SAP2000模型，可以导出任意不同的所需文件。
每个文件包含不同的表，或者模型中的不同部分。在导入到SAP2000
中或其它使用时，其它程序可以对这些文件进行修改。然而，如果
SAP2000 入门手册
5 - 10 导入表格数据
需要导出包含完全的模型信息文件，必须确认导出整个结构模型的
所有重要定义数据。
导入表格数据
使用菜单命令 文件>导入 命令可以从下列文件格式中导入模型
定义数据作为SAP2000表格数据库：
􀂃 Microsoft Access 数据库
􀂃 Microsoft Excel 电子表格
􀂃 文本（ASCII）
这些数据可以是从SAP2000图形界面中导出的，也可以是用其
它方式创建的。导出一个模型、进行修改、然后重新导入数据对参
数研究和形状发现迭代问题很有用。也可以从一个模型中导出一些
特性然后导入到一个不同的模型中。
注意导入文件的格式必须和导出的文件格式相容。如果想创建
自己的文件导入到SAP2000中，最好的办法是在SAP2000图形界面中
创建一个模型然后利用导出命令来查看合适的文件格式。参见下面
的主题“表格式数据库文件格式”进一步了解。
导入数据到SAP2000中时，可以选择导入一个新模型或者添加
到现有模型中。如果你导入一个新模型，文件应该包含一个完全模
型的所有重要信息。如果添加到已知模型中，文件可以由一个或多
个表组成。
表 “Program Control” 必须存在于要导入的数据库中（否则将产
生错误）。因此，如果要导入一些新的点到一个已知模型中，文件
可能包含两个表，“程序控制”和“节点坐标表”。
当添加到新模型时，可以选择如何处理导入数据和模型中已经
存在的数据的矛盾。
􀂃 保留现存项并忽略导入项
􀂃 删除现存项并使用导入项
第五章 - 使用数据表格
保存时自动导出 5 - 11
􀂃 保留现存项并用新名称导入
一些模型定义数据是可导入的，有一些不是。例如，点的坐标
是重要的，框架对象到点的连接也是。为信息目的，框架对象的长
度包含于模型定义数据中，但是长度不是重要的，因为它们可以从
连接对象的点的坐标计算出来。
保存时自动导出
每次存储一个SAP2000模型时，所有的模型定义数据自动导出
到一个文本格式的表数据库文件中，该文件具有 .$2K后缀。当运行
时，这个文件也自动创建，因为程序在运行前总是保存模型。
.$2K 文件作为SAP2000二进制文件的备份。该文件可以作
为.SDB文件打开的一种其它导入方式。导入.$2K文件将不恢复分析
和设计结果，只包含完全模型的定义。
分析时导出
每次运行分析时，可以要求模型定义或分析结果表导出到
Access数据库格式。这点在用批处理选项对不同模型运行一系列分析
时特别有用。
要实现这点，指定一个预先定义的模型定义表和/或一个命名分
析结果导出表。命名集合使用菜单命令定义>命名集 定义，或者当显
示或打印表数据时定义。
表格数据库文件格式
表格数据库可以格式化为Microsoft Access、Microsoft Excel、或
者文本。在一个表格数据库中，这些格式的任何一种包含等价的数
据。
SAP2000的数据库文件表和字段名可以用菜单命令选项>数据
库>表格和区域名定制。参见SAP2000中的联机帮助获得更多信息。
SAP2000 入门手册
5 - 12 表格数据库文件格式
Microsoft Access 数据库
每个SAP2000表写成一个独立的Access数据库表，包含SAP2000
字段名作为列标题。
所有的表和字段使用一致的单位，即创建文件时的当前单位。
这些单位存储在“Program Control”表中，没有独立的字段。
Microsoft Excel 电子表格
每个SAP2000表写为一个Excel表格数据库文件中独立的电子表
格。SAP2000字段名作为列标题。与每个字段相关联的单位显示在字
段名称下面。
导出到Excel时，使用文件创建时有效的单位作为当前单位，除
非使用菜单命令选项>表格>设置默认数据库格式指定不同的单位。
从Excel导入时，每个字段（列）可以有一系列唯一的单位。例
如，在“Joint Coordinates”表中，可以用英寸导入 X 坐标，用英尺导
入 Y 坐标， 用米导入 Z 坐标。注意这不适用于从Access或文本数据
库表导入，它们使用一套统一的单位。
在Excel中，标题是带颜色的。可以导入带有黄色标题的字段。
带有青色（淡蓝）的字段导入时忽略。
文本文件
文本文件数据库总是使用一套统一的单位。这些单位在Program
Control表中定义。
文本文件数据库包含一系列表。每个表有一系列一个或多个记
录（行）。表中每个记录必须单独一行。连接字符（一个下划线_紧
跟一个空格）可以用来标明一个数据行在文件中的下一行继续。
表名用关键字”TABLE”后面紧接着空格和表的名称指定。一个
表中的记录行紧接着表名数据行。一个记录行包含一对数据；每对
数据由字段名和紧接着的字段数据构成。表中的每个字段需要一个
数据对。对一个给定记录，所有的数据对必须在相同的行。
第五章 - 使用数据表格
更多信息 5 - 13
字符 $ 用来作为注释符号。程序导入时忽略任何由一个 $ 开始
的一行数据
空行可以出现在任何地方，导入时完全忽略。在第一个表名前
面的任何数据也将忽略。最后，程序遇到“End”关键字时将不再继续
读入。
当SAP2000创建一个文本数据库文件时，字段数据总是用括号
括起来的，字段名不在括号中。括号没有特别的意义；只是提供来
方便文本文件的阅读。可以建立自己的文件包含或不包含括号。
当导入文本文件时，看SAP2000窗口状态条左下角，可以注意
到文本文件首先转换到Microsoft Access文件，然后从Microsoft Access
文件导入到SAP2000。
更多信息
使用不同菜单命令和对话框的详细信息可以通过SAP2000图形
界面的联机帮助获得。
任何或所有的完全文档可以用菜单命令选项>数据库>文档到
Word生成，这将建立一个Microsoft Word文档，可以打开和打印。

alwaysbin

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