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技术总结 ——SAP 软件的基本计算 田国强 地铁车站及区间施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。施工方法的选择，应以地质、地形、 埋深及周围环境条件为主要依据。不同地区主要影响因素不同，比如北京主要受周围环境影响，很多重要建筑、 街道等是不允许征用的，必须采用暗挖法施工；然而在天津，地质条件不好，水位过高则导致暗挖不好施工，车 站都采用明挖法施工。 车站暗挖施工时，主要有两种方法：PBA 法和 CRD 法；区间施工时笼统的分为：盾构法和矿山法。其中矿山 法又分为：台阶法、CD 工法(跨度大)、CRD 工法、 双 侧 壁 导 坑 法、联拱隧道中洞法等，区间采用矿山法施工时最 常用的是台阶法或 CRD 工法。 在主体结构的设计中，最主要的一部分就是配筋，配筋的大小如何计算、控制，这就用到我们在地铁的结构 设计中可以说最常用的软件——SAP2000。在上述工法的计算中，PBA 工法模型可以包括明挖法及 CRD 法的部分 特点，比如弧形结构的加载，普通框架结构刚域的添加或弯矩的折减等特点，故下面以 PBA 法为例，对 sap2000 的使用进行了简单的总结。 1.建立模型 简单的模型可以直接在 sap 中进行建模，比如连续梁；复杂的平面模型则要在 CAD 中进行建模，保存为 dxf 文件，然后导入。采用 CAD 建模然后导入 sap 主要有以下几步： 第一步，选择计算结构断面，将结  构图上尺寸标注、说明等多余内容删掉，只留主要框架的结构线，并确 保结构线在同一图层（不能在 0 图层）。利用结构线画出各构件的中线，将除中线外的线条全部删除，并对各中线 进行剪切，确保无多余线头，形成框架结构。若有圆弧，必须将圆弧分段用直线表示出来，因为 sap 不认圆弧。 将所得框架结构缩小 1000 倍（sap 中单位 1 代表 1 米）。将框架结构的最低中心点移至（0,0）点，确保各条线的 y 坐标不小于 0。将 CAD 文件保存成 .dxf 格式文件。 第二步：打开 sap2000 软件，点“文件”菜单下的 “新模型”，如图所示 ，弹出“新模 型对话框” ，单位选择“KN，m，C”，模版选择“空”。然后点“文件”—“导入” —“AutoCad .dxf 文件”，选择刚才建立的模型。然后根据弹出的对话框提示选择全局方向为“Y”，图层选择刚才 建模时框架结构所在图层 。通过 最初结构图及导入 sap 后图形如下：  几个按钮调整坐标平面，使框架平铺在窗口上。 最原始结构图  导入 sap 后图 2 定义构件属性 第一步：定义材料属性 选择菜单栏中“定义”—“材料”即 ，弹出“定义材料”对话框，可以点击“快速添加 材料”，这样之间可以选择“C20、C30、C40”三种不同型号的混凝土，若混凝土不是这三种型号，比如 C45，则需 要点击“添加新材料”，通过“材料属性数据”对话框自行输入材料属性数据，自己定义材料的属性。 第二步：定义框架截面属性 选择菜单栏中“定义”—“截面属性”—“框架截面”，如下图所示： ，弹出“框架属性”对话框。点击“添加新属性”，在“添加框架截面属性”对 话框里“框架截面属性类型”一栏选择混凝土，如图 。再点击添加混 凝土截面下的矩形截面，在弹出的“Rectangular Section”对话框中填好截面名称（以便后续制定框架截面）， 选择材料（此前定义的材料属性），输入对应构件的尺寸，宽度一般取 1 延米，高度则为各构件的厚度、宽度。 注意：由于柱跟侧墙、顶板、中板、底板不同，是不连续的，故需将柱转化为等效的连续墙，利用等刚度代 换，求出柱子的等效宽度，填入尺寸中高度一栏。 第三步：指定框架截面 选中某一条结构线，比如中板，点菜单栏中“指定”—“ 框架”—“框架截面” ，弹出“框架属性” 对话框，如下图所示，  选择 “ZB”（假设前面定义框架属性时中板计为 ZB），点“确定”即完成了中板的定义，依次定义好其余构件的截面属 性。 定义完成后，可以点“设置显示选项”按钮，即右图中打勾的绿色按钮 ，在里面“常规”选项下勾上 “拉伸显示” ，然后通过调整窗口的视角，可以看到如右图所示的拉伸以后的框架 ，可以看截面宽度和高度定义的是否正确，若不正确及时进行调整。 3.定义荷载工况和荷载组合 第一步：点击菜单栏中“定义”—“荷载模式”，在 “荷载名称”下输入荷载名称，类型里面，土压、水压、 人防等均为恒载即选“DEAD”,超载则属于活载需选“LIVE”，自重系数填 0，填好一类荷载后点击右面的“添加新 的荷载模式”，依次将本结构模型中存在的荷载全部添加完毕，如下图。 第二步：点击菜单栏中“定义”—“荷载组合”，在“定义荷载组合”对话框中点击“添加新组合”，弹出 “荷载组合数据”对话框，输入荷载组合的名称