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1、STAAD结构建模及分析结构类型选择Staad中常见的有space、plane、truss、floor等四种结构类型：Space（空间结构）：荷载可作用在任一平面内的三维结构形式Plane（平面结构）：所有的单元都作用在整体坐标系X-Y平面内Truss（桁架结构）：只含有二力杆单元，杆件只能承受轴向力而不能承受弯矩Floor（平板结构）：是一种二维或三维结构，其上不能作用侧向荷载整体坐标X或Z方 向）或任何引起结构水平运动的荷载。单位系统Staad包含了工程中所有常用的单位系统，在建模过程中可以按需要随时改变单位系统， 不同的单位制的长度单位和力的单位也可以混合使用。角度或转角）的输入单位是度
2、，但在 节点位移输出时，转角单位是以弧度为单位的。整体坐标系与局部坐标系在Staad中，坐标轴的方向符合右手法则，但Y轴方向默认为是竖直的方向，而X和Z 轴的方向为水平方向。Staad采用整体坐标和局部坐标两种坐标系统来定义结构的几何形状和荷载模式。整体 坐标（GLOBAL ）系统是一任意的空间坐标系统，来定义结构的整体几何形状和荷载模式；局 部坐标（LOCAL）系统只与每个构件或单元有关，其三个轴方向的定义与ETABS（或SAP2000） 的定义方式相类似，用于构件内力的输出或定义局部荷载方向。局部和整体坐标系统之间的 关系可用Beta角来表示，可按下面方式定义：当局部坐标x轴平行于整体坐标
3、Y轴时，如整体结构中的柱，Beta角这样定义：局部 坐标z轴绕局部坐标x轴旋转到与整体坐标Z轴的正方向相一致所转过的角度。当局部坐标x轴与整体坐标Y轴不平行时，Beta角这样定义：使局部坐标z平行于整 体坐标X-Z平面，并且将局部坐标y轴指向整体坐标Y轴的正方向时，局部坐标系绕局部 坐标x轴所旋转的角度。建模步骤与方法Staad建模是十分方便的，一般来说建立整个几何模型包含如下两个步骤： 定义与描述节点（Joints）或节点（Nodes）的编号和坐标 通过定义节点间的连接关系形成梁、柱、板和墙体单元在Staad中，整个输入数据可以通过图形（GUI）方式、CAD导入、Excel输入或通过以英文单
4、词为命令的文本（命令流）方式输入。Staad与ETABS、SAP2000最大的区别就是它可以 采用命令流的方式来建立几何模型，采用命令流建模简捷、便于修改。图形环境下建模计算1、建立节点:点八、选择GeometrylBeam（或Plate、Solid） ，在nodes列表中输入节点的坐标，建立节 随着数据的输入相应的节点将在屏幕窗口中显示出来。右键单击选中Labels，在弹出的对话框中勾选Nodes Numbers （或Beam Numbers、Plate Numbers等），即可在窗口中看到节点（梁或板）编号。如下图所示号苍e定H卉3措稣晦眄隅-3 丁器隅益# G 叶飞麻窝少膏节% |3回国
5、AnimationLabelsOpen View.Model View Details4k 3D RenderingOKCancelApplyHelpLabels.Select CursorSelection Mode_| Start Color .| End ColorOrientation.胃；Structure Diagrams.For quick access to the labels using keyboard hotkeys, press Shift + the letter shown in brackets.General环 Show Axes Windowr Show A
6、xes At Urg (I)I- Material (M)W Show Diagram Info (G)S olids _ _ _ r还亟I|-Nodes一瓯二卫英已N |一油身回厂 Node Points (K)际 Supports (S)I- Dimension (D)Platesz _ _ I- |ate Numbers (P l Plate Orientation (T)-Beamsf Bgam NumbersBeam Orientation (0)Beam Spec (A)|7 Releases (R)Beam Ends (E)-Loading Display Options-Pro
7、perties一, References (J)C Sections (X)None Always Use STAAD.Pro Default Label Settings.C Always Use Current Label Settings.厂 Use partial labeling mode (Use labeling cursors to ON/OFF individual labels)-Physical Members一S urfaces _ _ _ r Surface NumbersEfflum 一 ara_-. 岩芒房. P 一_帛做Force LimitsStructure
8、 I Loads and Results华 Take Picture/+ Add Beam Tables.7VVALoad Values (V)Display Floor Loading (F)Display Floor Load Distribution |Y)Display Wind Load Contributory Area (H)Display Wind Load (W)J Member Number (M) I- Design Group (G) I- Design Envelope (E) I- Design Brief (B)2、建立梁/柱在Staad中，梁单元和柱单元是不分的
9、，统一用Beam建模，这一点与Etabs是有所区 别的。选择Geometry/ Beam，使程序处于建立梁单元的状态下，有2种建梁单元的方法：在Structure beam对话框中，分别输入起点(Node A)和终点(Node B)的编号，程序 就自动在两点之间生成梁或柱，如下图所示：在窗口左上侧工具条的第一个或第二个添加直梁或曲梁按钮，即可在节点之间手动建立梁或柱3、建立Plate板单元Plate单元一般用来模拟楼板，可以建立三角形或四边形的单元。在建模时，单元编号 按照顺时针或逆时针的方向依次标定；单元的长宽比应接近1，不宜过大，一般不能大于4； 单元相邻边的夹角不宜超过90度过多，在任何
10、情况下不能大于180度。板单元也有2种建 模方法：在Structure Plates对话框中，依次输入板单元的节点，即可在所输入的节点中间 生成所需要的板，如下图所示：工具条的第三在窗口左上侧或第四个添加三单元或四单元板的按钮，即可在节点之间手动建立Plate单元。4、建立Surface单元Surface单元一般用来模拟混凝土剪力墙，可以由程序自动划分单元。在窗口左上侧A y Kgx S H E ： Jt 丁幼融 十曰占kLk.名一心-工具条的弟五添加Surface单元的按钮，即可在节点之间手动建立Surface单元。5、构件材料属性的定义在staad中，可以定义多种不同性质的材料，方法如下：
11、在窗口左侧，点击General/ Material使程序处在定义材料的状态，点击弹出的对话 框中的Create按钮，就可以在弹出的对话框中输入材料名、弹性模量、泊松比、密度等等。W ALUMINUM3 CONCRETE财 Highlight Assigned GeometryCreate.Assignment Method* Assign To Selected Beams1- Assign T o View1- Use Cursor To Assign L Assign To Edit List6、构件截面特性的定义材料属性定义结束后，即可定义构件截面的特性，方法如下：梁柱截面的定义：在窗口
12、左侧，点击General/ Property按钮，处于定义截面特性 的状态，在弹出的Properties对话框中，选择Section/ Define后，就可以在后面弹出的 对话框中定义各种类型的截面形式，另外在定义截面大小的同时，注意选择正确的材料性质。 如下图所示：板单元性质的定义：在上述 Properties对话框中，选择 Thickness，便弹出Plate/Surface Property对话框，方可定义其特性，操作如下图示：在构件截面特性定义结束后，就可以把所定义的构件赋予结构中相应的构件，具体操作 如下：在Properties对话框中选中所定义的梁柱截面特性，然后再图形窗口中选中所
13、要赋予 的单元，在Properties对话框中钩选Assign to select beam，然后点击Assign按钮。Plate/Surface单元的赋值与梁柱的相似，具体操作如下图所示:SectionMaterialFief SectionH Rect 24.00:-:12.002 Plate Thickness3 Surface I hickrie：5$9 Highlight Assigned GeometryCONCRETECONCRETECONCRETEDefine.Database.Thickness.Values.Materials.User Table.Assignment M
14、ethod:iuriTci Selected PIL Assign T o ViewUse Cursor To AssignL Assign To Edit List7、支座的定义在窗口左侧，点击General/Support按钮，弹出Supports对话框，在此Supports对 话框中点击Create按钮，弹出Create Supports对话框，定义所需的支座类型，具体操作 如下图所示：As 含CLI mlalzls-REnforced But | Multilinear Spring | Foundation | Inclined Fixed | Pinned | Fixed But
15、| Enforced Supports - Whole Structure云氐一堂S-Restraint P*PMX|7FYPMYFFZFMZL Assign T Selected Nodes 厂 Assign T ViewUse Cursor To AssignC Assign To Edit List支座形式定义结束后，在Supports对话框中选中所定义的支座，然后再图形窗口中选 中所要定义的支座的节点，在Supports对话框中钩选Assign to select nodes，然后点击 Assign按钮,如下图所示：一,I M 1-还挡EZS8、荷载定义点击General/Load按钮
16、，弹出Set Active Primary Load Case对话框，在此对话框 中可输入基本荷载工况的序号、基本荷载的类型以及对该基本工况的描述，具体操作如下:?ITIdoddn 苞IZI题Structurel - Whole Structure可以定义每个基本工况下各种力的大小，在选择工况L Select Existing Primary Load CaseSet Active Primary Load CaseCreate New Primary Load Case接下来，中选择所要定义的工况，在Loads对话框中，可以定义 该工况下节点、梁柱和板上的力，以及自重、风、地震反应谱和时程等
17、等，具体操作如下:adun-I Mdlzl睥roddnB IM_E 一llllra巨sSeismic.Time History.Flepeat.Combine.Summary.Assignment Method广 Assign To Selected PlatesLoad SpecificationR=20M：x：100UNI GY-10 kip/fttjfemtieLj(Plae.)SjjFface).Setfj?jeigFR;：.T emp.Wind.Moving.Spe ctrum.IT oggle LoadNode LoadsNod已 | Support Displacement |S
18、elMeight LoadLinear VaryingT rapezoidalHydrostatFloor With Y FlangePre/Post StressUniform Force Uniform Moment I Concentrated ForceD irectionCloseAddLoadW1 |-30kip/ft2r xrgxr y#g丫r zrgz该工况下各个力的大小定义结束后，可以施加到相应的构件上，在Loads对话框中，选 择各种荷载，然后在图形窗口中选择相应的构件，勾选Loads对话框中的Assign To Select Nodes(/Member/Plates) ，
19、然后再点击Assign，具体操作如下图。与上述方法相类似，再定义完第一种工况后，便可以采用相同的方法继续定义其他工况。9、各工况组合定义在各个基本工况定义结束后，便可以定义各种组合工况了。在Loads对话框中，选择 Combine按钮，弹出Define Combinations对话框，选择New按钮，便可以输入对该组合工 况的描述，然后在Define Combinations对话框中的Primary Loads Case factor中输入 组合工况中各个基本工况的组合系数，具体操作如下图。A-l-!-:I sds 加 1口 已 s一 号苞 S5:.A苞 ESO商(.I野质 5 wdESA_c
20、uu button to transfer selected primary load cases to the combination. Use to transfer all.1:(1.200000 DEAD10、设计参数定义在模型建立结束以及荷载输入完毕后，接下来应定义结构的设计参数。在窗口左侧，点 击Design后，可以选择定义钢结构、混凝土结构、木结构等不同结构形式设计参数，对不 同的结构形式，应选择不同的设计规范，然后再点击Define Parameters，在弹出的Define Parameters对话框中输入各种设计参数，最后再把定义好的设计参数赋值给相应的构件进 行设计。具体
21、操作如下图示：drums 定 amescd柚 -BI1I_I1ICD宓j_.!=d_s-sa-bliEMENT_JT_LOAD - Beam Relative Displacement Detail:二恒.llTT|AII Relative DisplacementMax Relative Displacements/BeamL/CDist ftK iny inz illResultaivt in110.0000.0000.0000.0000.0003.000-0.045-0.000-0.0100.0466.000-0.138-0.000-0.0270.1409.000-0.162-0.000
22、-0.0310.165mas - 110一苍111一11受岑5k*nJ.i i68 7k*H5 kz zMYxINiillIIIIIIVww17*H9k_3.322 k一54.376 k_M.29G Id 2X H 454.m k一 受 N3.豪 k一 ME H 35.641 k一T-=T =T =所有的计算分析结果都可以由程序自动生成output文件，选择所要输出的计算分析结果，以word文档的形式打印出来，具体操作可以见下图:FRAME with element pressure loads at nodes- PAGE(FEET)XZ(FEET)BASE =0.00112. OU101U
23、 . U.518O.OUOLIO.OUOLI102U . U51E：0 . OUOLI0 . OUOLI1-U.U768O.OUOLIO.OUOLI3-U.05761.23760.0000224 . OU101U . U7700 . OUOLI0 . OUOLI102U . 07700.00000.00001-U.36040 . OUOLI0 . OUOLI3-U.27032.02880 . OUOLISTORY HEIGHT LOADDRIFT(INCH)ECCEHTRICITY60. FINISH二、通过CAD图形导入由于Staad里面只存在坐标的关系，没有层的概念，对于整个的一个结构来说
24、，可以导 入一个三维的整体模型；如果要通过CAD来建模分层导入，必须首先用STAAD打开一个文 件，导入一层的几何信息，然后再开启一个STAAD程序，导入另外一层的几何信息，在当 前的文件下从菜单的选择中选择全部几何对象，从编辑菜单选择复制，回到第一个文件下， 从编辑菜单中选择粘贴，在从第二个结构复制到第一个结构之前，你需要指定在XYZ方向 上移动的距离。重复几次就可以把整个模型分层导入。需要指出的是，通过这种方式导入的， 只是结构的几何信息，还需要对各个构件材料属性、构件截面特性再进行定义赋值。三、命令流方式建模分析通过命令流的方式来建立几何模型，该方法建模简捷、便于修改，和图形界面环境下建
25、 模相配合对于大型复杂结构比较方便的。并且在图形界面环境下的任何操作，程序都会自动 生成相应的命令，下面就对几种常用的命令加以介绍，具体的可以参看技术参考手册。1、生成节点命令JOINT COORDINATES【节点坐标】命令Z2,)节点编号节点X坐标 节点Y坐标 节点Z坐标Zi，(i2REPEAT n, Xi Yi Zi （n为重复次数,Xi、Yi、Zi分别为第k个重复 节点的坐标增量）k k kk k kREPEAT ALL n,XikYZik （同上）2、生成梁柱命令MEMBER INCIDENCES【构件关联】命令梁（柱）编号 起始节点编号 终止节点编号i1i2i3REPEAT n,
26、mj,jj （n为重复次数，mj构件编号增量，jj节点编号增量）REPEAT ALL n, mj,jj （n为重复次数，mj构件编号增量，jj节点编号增量）ELEMENT INCIDENCES【板/壳关联】命令板（壳）编号节点编号ii2 i3, i4,i5REPEAT n, ej,jj （n为重复次数，ej单元编号增量节点编号增量）REPEAT ALL n, ej,jj （n为重复次数，ej单元编号增量jj节点编号增量）3、板单元命令ELEMENT INCIDENCES SOLID【块体单元关联】命令单元编号联结块体单元的节点编号i1i2 i3 i4 i5 i6 i7 i9REPEAT n,
27、ej,jj （n为重复次数，ej单元编号增量，jj节点编号增量）REPEAT ALL n, ej,jj （n为重复次数，ej单元编号增量，jj节点编号增量）SURFACE INCIDENCES【面单元】命令SET DIVISION mSURFACE INCIDENCES n1,ni SUR sDIVISION sd1,，sdj-RECOPENING X】，Y】，Z】()DIVISION odl, ,odk4、定义截面特性MEMBER PROPERTIES【构件截面特性】命令AUSTRALIANCANADIANEUROPEANMEMBER PROPERTIES (COLD) FRENCH INDIANAMERICANCHINATABLEPRISMATICMember-list TAPEREDUPTABLEASSIGN
