07第06章_对象绘制与修改_常弘

第6章对象绘制与修改SAP2000的绘图菜单配合捕捉功能和选择功能、组的功能和各种视图显示功能，使得工程师可以直观灵活地建立模型，可以在平面图、立面图或者三维视图中进行绘制。本章重点介绍了SAP2000绘制点对象、线对象、面对象和实体对象的方法。其绘制方法主要有在轴网区格内点击生成、多点连续点击生成线、多点连续点击生成面、窗选区域生成对象以及通过编辑拉伸生成线、面和实体等等，同时在绘制过程中配合以辅助的编辑功能，来完成复杂模型的建立。本章通过介绍点捕捉功能、绘制方法、选择功能、组的定义以及对象信息查看来阐述SAP2000建模的各种操作方法。6.1捕捉功能SAP2000有着强大的类似CAD的捕捉功能。在绘制构件时可以利用捕捉功能准确地进行点的定位。捕捉功能的功能按钮在程序界面的左边工具栏处，也可以使用绘图捕捉到命令。按钮命令捕捉功能捕捉轴网交点和点捕捉节点和轴网交点捕捉线的端点和中点捕捉线对象中点和端点捕捉交点捕捉相交线的交点捕捉垂直投影捕捉垂直投影垂足点捕捉线和边捕捉光标临近的线对象捕捉细分轴网捕捉细分轴网点捕捉功能一般配合绘图功能使用，捕捉功能开关可以随时在绘制构件的过程中应用，并且允许同时按下多个捕捉控制按钮。SAP2000的视图中设有隐形的网格点，当按下捕捉细分轴网按钮后，光标每移动一定距离就会捕捉到一个点。工程师可以对网格间距进行设置。点击选项首选项尺寸/容差命令，弹出尺寸/容差首选项对话框（图6-1）。图6-1尺寸/容差首选项对话框在对话框中修改平面细分轴网间距，即可控制光标移动时捕捉细分轴网的距离。6.2点对象（节点）的绘制绘制点对象时，点击绘图绘制特殊节点命令或点击绘制特殊节点按钮。弹出特殊节点属性对话框（图6-2），控制要绘制的点对象与屏幕上点击位置之间的距离关系数值。图6-2特殊节点属性对话框激活捕捉网格交点和点按钮，可以捕捉到网格交点和对象节点位置，直接绘制。若要绘制的特殊节点对象的位置与现有节点之间有偏移量，在对象属性对话框中输入偏移X、偏移Y和偏移Z的值。在视图中任意位置点击鼠标左键，可以绘制一个点对象。可以在轴网线的交点上绘制点对象，还可以在交点的附近点击鼠标左键并按住鼠标左键拖动到对角位置，拉出一个虚线的矩形框，矩形框之内的所有轴网线的交点上自动绘制点对象。由于多绘制一个点对象就多6个自由度，对于有些可以指定给线对象或面对象的操作，再绘制点对象一般是多余的。只有一些特殊情况才会用到点对象的绘制功能，如在面对象上施加一个集中荷载。如果简单地在面对象上绘制一个点对象，在点对象上指定荷载，那么，这个荷载与面对象不会发生关系。正确的做法是在荷载作用位置上绘制点对象，选择该点对象作为面对象的自动剖分点，对面对象进行剖分，施加的集中荷载实际上是作用在面对象剖分后产生的节点上。在上述的情况下正确绘制的点对象，虽然多了6个自由度，但是这6个自由度实际上包含在对象模型转换为分析模型时自动生成的自由度中，实际上并没有增加多余的自由度。6.3线对象的绘制SAP2000中的线对象包括框架梁、柱、次梁、斜撑、索、钢束等等。并且提供多种线对象的绘制方法，可以在平面视图、立面视图和三维视图中采用不同的方法进行绘制。6.3.1绘制直线框架直线框架梁柱的绘制可以在平面视图、立面视图和3D视图中进行。点击绘图菜单快速绘制框架/索/钢束或点击快速绘制框架/索按钮，弹出对象属性对话框（图6-3）。图6-3对象属性对话框线对象类型选择线对象的类型。StraightFrame：直线框架；CurvedFrame：曲线框架；Cable：索；Tendon：钢束截面从下拉菜单中选择已经定义好的截面弯矩释放选择线对象两端的自由度释放方式。Continuous：两端刚接；Pinned：两端铰接XY平面偏移垂直输入XY平面内法线方向的偏移绘制框架梁柱构件时，可以在X方向或Y方向的轴线段附近点击鼠标左键，SAP2000自动在轴线段上绘制构件；也可以按住鼠标左键拖动拉出一个矩形框，在窗口中的轴线段上自动绘制构件。有时需要在轴线以外位置绘制构件，如果构件平行于轴线，使用平面法线偏移绘制。如果在平面视图中绘制一般的构件，通常可以点击绘图菜单绘制框架/索单元命令或点击绘制框架/索单元按钮，弹出对象属性对话框（图6-4）。对话框中具有绘制控制类型的选择控制，如图6-4所示。图6-4对象属性对话框绘制控制类型DrawingControlTypeNone无控制水平绘制控制线对象绘制方向为水平方向竖直绘制控制线对象绘制方向为竖直方向ParalleltoAngle与角平行输入控制线对象绘制角度FixedLength固定长度输入控制线对象绘制长度FixedLengthandAngle固定长度和固定角度输入控制线对象绘制长度和角度Fixeddhanddv固定Dh和固定dv输入线对象距起始点在水平方向固定长度增量和在竖直方向固定长度增量这个命令是以两点连线方式绘制构件。需要配合捕捉功能按钮，在第一个点的位置上点击鼠标左键，在第二个点的位置上再点击鼠标左键，即绘制完一条线对象。6.3.2绘制曲线框架曲线框架梁柱的绘制可以在平面视图、立面视图和3D视图中进行。点击绘图菜单快速绘制框架/索/钢束或点击快速绘制框架/索按钮，弹出对象属性对话框（图6-5）。在窗口中指定修改曲线框架的属性数据，点击确定按钮，完成曲线框架的定义。图6-5线对象曲线梁参数对话框线对象类型直接弹出的线对象类型为CurvedFrame：曲线框架曲线/索类型第3点编号来确定圆弧；第3点坐标来确定圆弧；平面点和半径来确定圆弧；第3点编号来确定抛物线；第3点坐标来确定抛物线截面属性从下拉菜单中选择已经定义好的截面线性分段数指定给曲线的有限元细分段数曲线长度根据给定的参数，程序能够自动来计算出曲线的长度拉压限值线对象剖分保持作为单一的线对象；打断分割为多个等长对象，其分割的段数根据线性分段数来确定；按照在对应弦上相等的投影长度来进行曲线的分割线性分段计算点坐标根据已给定的参数，程序自动计算出曲线的分段点处的坐标坐标系切换坐标系单位切换单位制，对话框中的数值自动更新曲线框架还可以通过点击两点的方式进行绘制。需要配合捕捉功能按钮，在起始点上点击鼠标左键，在结束点的位置上再点击鼠标左键，那么也会弹出上面的对话框，方法同上。6.3.3绘制钢束钢束的绘制可以在平面视图、立面视图和3D视图中进行。点击绘图菜单绘制框架/索/钢束单元命令或点击绘制框架/索单元按钮，弹出对象属性对话框。在线对象类型项选择Tendon（钢束），打开捕捉按钮以两点方式点击后弹出线对象钢束数据对话框对话框（图6-6）。图6-6线对象钢束数据对话框钢束布钢束数据点ID钢束布局显示图中的控制点1/2/3轴（mm）控制点在局部坐标1轴、2轴、3轴的坐标快速开始弹出钢束快速开始模板，快速定义钢束的形状双曲计算器弹出定义抛物线钢束布局形状的对话框，可以修改控制点的坐标，计算出抛物线的形状钢束布局显示刷新出图根据对话框中修改的各个参数，刷新后在图形显示区域内显示钢束的形状曲线显示表显示钢束布局表格鼠标指针位置在钢束的布局显示图上移动鼠标，显示的是鼠标指针位置距钢束曲线起点的距离以及各个轴的坐标单位从下拉菜单中选择单位制，可以随时更改移动钢束给钢束指定一个距离或坐标的移动钢束端节点对象I端程序自动指定的I端节点ID号J端程序自动指定的J端节点ID号钢束截面添加添加新的钢束截面属性显示显示修改更新已经定义的钢束截面属性钢束荷载添加添加钢束荷载显示显示已经指定的线对象钢束荷载局部坐标轴角修改改变钢束的局部坐标轴相对于整体坐标系X轴的夹角最大钢束离散长度钢束离散的最大长度坐标系可以选择整体坐标系或者局部坐标系对象类型可以选择当前的钢束对象或者在局部轴上投影控制点对象修改定义后上述参数后，点击确定按钮，即在视图中显示出钢束的绘制。6.3.4绘制索索的绘制可以在平面视图、立面视图和3D视图中进行。点击绘图菜单〉绘制框架/索单元命令或点击绘制框架/索单元按钮，弹出对象属性对话框，在线对象类型项选择Cable（索），打开捕捉按钮以两点方式点击后弹出线对象索数据对话框对话框（图6-7）。图6-7线对象索数据对话框线对象参数线对象类型选择线对象的类型（StraightFrame：直线框架；CurvedFrame：曲线框架；Cable：索）曲线／索类型选择曲线索的类型（I端最小拉力、J端最小拉力、I端拉力、J端拉力、水平拉力分量、最大竖向垂度、最低点竖向垂度、无变形长度）截面属性选择已经定义的索的截面属性起点索起点的X,Y,和Z坐标值终点索终点的X,Y,和Z坐标值线对象剖分保持单一线对象分析时作为单一线对象处理打断为多个等长对象分析时剖分为若干等长度线对象按在弦上相等投影长度打断为多个线对象分析时剖分为在弦上等长度若干线对象索参线性分段数给出索的分段数量单位长度添加的重量单位长度的重量数均布重力荷载投影指定索重力方向荷载I端预应力钢束当索类型选择I端的拉力时，可以输入一个新的值来改变默认值J端预应力钢束当索类型选择J端的拉力时，可以输入一个新的值来改变默认值水平拉力分量当索类型选择水平拉力分量时，可以输入一个新的值来改变默认值最大竖向垂度当索类型选择最大竖向垂度时，可以输入一个新的值来改变默认值最低点竖向垂度当索类型选择最低点竖向垂度时，可以输入一个新的值来改变默认值无变形长度当索类型选择无变形长度时，可以输入一个新的值来改变默认值线性分段计算点坐标修改索的其他参数后，点击刷新按钮来更新分段计算点的坐标数据。表格中的数据不能直接进行编辑修改拉/压限值指定线对象的拉压限制，控制线对象承受拉压力坐标系可以选择一个已经定义的坐标系统单位可以随时更换单位修改定义上述参数后，点击确定按钮，即在视图中显示出索的绘制。6.3.5绘制次梁次梁绘制和梁的绘制方法基本相同。可以参考6.3.1绘制直线框架的内容。次梁端部通常按照铰接处理，可以在浮动属性对话框中的弯矩释放选择Pinned（铰接）。在结构中次梁一般布置在平面的X方向和Y方向的轴线围成的区格内，通常在区格内均匀分布。根据这一特点，sap2000提供了专门绘制次梁的命令。在平面视图中，点击绘图快速绘制次梁命令或点击快速绘制次梁按钮，弹出对象属性浮动对话框（图6-8）。图6-8次梁对象属性对话框截面选择绘制次梁的截面。包括程序提供和工程师定义的截面弯矩释放选择释放方式。Pinned：铰接；Continuous刚接间距选择次梁间距方式。包括No.ofBeams：按次梁根数；MaxSpacing：次梁最大间距。梁数量／最大间距选择No.ofBeam时输入次梁根选择MaxSpacing时输入最大间距大致方向ParalleltoXorT：平行于X轴，按Y轴主梁间距均匀布置次梁或按角度平均布置次梁ParalleltoYorR：平行于Y轴，按X轴主梁间距均匀布置次梁或按同心圆弧相切的方向均匀布置次梁NormaltoNearEdge：垂直于最近主梁方向均匀布置次梁在属性右侧编辑栏中点击鼠标左键，在下拉框中选择次梁的截面名称。根据结构特性，弯矩释放选择次梁的两端连接情况，一般选择为Pinned（铰接）。间距编辑栏实际上是指定间距方式。一种方法可以指定一个区格中次梁的数量，即选择No.ofBeams（梁数量）；另一种方法是指定次梁的最大间距，由程序自动计算需要的次梁数量，即选择MaxSpacing（最大间距）。当间距选择的不同，间距下面一行的标题栏可能为梁数量或最大间距。输入相应的数值。大致方向编辑栏中选择布置次梁的方向。实际应用中，有时布置次梁不一定在区格中均匀分布，可能偏向某一个主梁。这时可以使用绘图绘制框架\索\钢束命令或绘制框架\索单元按钮，配合捕捉功能，捕捉梁的两个端点，逐根来绘制。6.3.6绘制支撑支撑构件的绘制可以在平面视图、立面视图中绘制。当绘制竖向支撑时，切换到立面视图，点击快速绘制支撑命令或快速绘制支撑按钮，弹出对象属性浮动对话框。在属性浮动对话框中，支撑编辑栏中设置了常用的支撑形式，包括X型、倒V型、V型、反斜撑、正斜