SAP 2000结构分析简明教程

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出版者:人民交通出版社
作者:陈世民
出品人:
页数:196
译者:
出版时间:2005-2
价格:22.0
装帧:平装
isbn号码:9787114054228
丛书系列:
图书标签:
  • SAP2000
  • 结构分析
  • 有限元
  • 教程
  • 工程结构
  • 建筑结构
  • 桥梁结构
  • 软件应用
  • 力学分析
  • 结构设计
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具体描述

本书结合作者的教学和实践经验,系统介绍了SPA2000有限元结构分析系统的坐标系、节点、单元、材料、截面、荷载、约束与限制、静力分析、模态分析、响应谱分析及桥梁分析等各部分。本书采用中英文对照的方式编写,是为了加强对SPA2000英文术语和帮助文档的理解。  本书后附多媒体教学光盘,内含19个精心制作的SPA2000有限元结构分析动画实例,重点突出、针对性强、涵盖丰富。本书可作为房屋建筑、道路、铁道等专业的高等学校教材,同时亦可作为工程技术人员的参考用书。

结构工程分析与设计:理论与实践深度解析 导言:现代工程的基石 在土木工程、机械工程以及航空航天等多个工程领域中,对复杂结构进行精确的力学分析与安全评估是确保工程质量与人员安全的关键环节。本书旨在提供一个全面、深入且注重实践应用的结构工程分析与设计知识体系,涵盖从基础理论推导到前沿数值计算方法的应用,帮助读者建立坚实的理论基础并掌握解决实际工程问题的能力。 本书内容侧重于结构力学、材料力学、结构抗震设计及高级数值分析方法在现代工程实践中的融合与应用。我们摒弃了对特定商业软件操作步骤的罗列,转而聚焦于支撑这些软件运算背后的核心力学原理、算法推导和工程判断逻辑。 --- 第一部分:结构分析的理论基石与高级概念 本部分将系统回顾和深化结构工程分析所依赖的经典理论,并引入现代分析中不可或缺的高级概念。 1. 经典结构力学与刚度法精讲 本章深入探讨了结构分析的基础——位移法(刚度法)的原理。我们将详尽推导单自由度及多自由度系统的刚度矩阵的建立过程,重点分析超静定结构的平衡方程、位移方程和力方程的联立求解过程。内容包括: 单元刚度矩阵的建立:针对梁单元(考虑剪切变形和扭转效应)、桁架单元、以及更复杂的二维/三维实体单元的刚度矩阵推导,引入欧拉-伯努利梁理论与Timoshenko梁理论的对比与适用性分析。 位移法与力的迭代求解:详细阐述了在有限元分析中,如何通过迭代法(如牛顿-拉夫逊法)处理非线性问题,以及矩阵的稀疏性与对称性在高效求解中的作用。 2. 结构动力学与振动理论 结构抵抗动态荷载(如风荷载、地震作用)的能力是现代结构设计的核心挑战。本章聚焦于线弹性结构动力学的基本理论: 自由振动分析:推导和求解多自由度系统的特征值问题,确定系统的固有频率和振型。我们强调振型正交性的物理意义及其在模态叠加法中的应用。 受迫振动与响应分析:系统阐述了谐响应、瞬态响应和随机振动分析的理论基础。特别对复模态分析在阻尼系统(非对称阻尼矩阵)下的应用进行了深入探讨。 阻尼理论:对比粘滞阻尼、结构阻尼和库仑阻尼模型,重点分析了瑞利阻尼矩阵的构建及其对模态分析结果的影响。 3. 材料非线性与本构关系 超越线弹性范围的材料行为是结构安全评估的关键。本章深入探讨了复杂材料的本构模型: 弹塑性理论:详细介绍屈服准则(如Von Mises, Tresca)和流动法则。重点讨论了应变硬化和应变软化现象对结构承载力的影响。 混凝土与钢材的本构模型:针对钢筋混凝土结构,分析了考虑拉压区非线性和开裂效应的本构模型,以及钢材在高周加载下的疲劳损伤模型。 粘弹性与蠕变分析:在长期荷载作用下,探讨材料时间依赖性对结构变形的影响,介绍Maxwell、Kelvin-Voigt等模型的应用。 --- 第二部分:高级分析方法与计算力学 本部分从计算力学的角度,剖析现代工程分析中主流的数值方法,强调其背后的数学原理和适用范围。 4. 有限元方法的深度剖析(FEM) 本书将有限元方法视为解决复杂工程问题的核心工具,而不只是一个软件界面。内容覆盖: 变分原理与能量泛函:从虚功原理和最小势能原理出发,推导单元应变和应力之间的关系,这是形成有限元方程组的基础。 高阶单元与积分技术:讨论高阶形函数(如二次插值单元)如何提高精度,并详细分析了高斯积分和Lobatto积分在数值积分中的应用及误差控制。 网格无关性与后处理:讨论网格质量对结果精度的敏感性,介绍Zienkiewicz-Taylor误差估计法和Stress Smoothing技术,以确保计算结果的可靠性。 5. 几何非线性分析(大变形理论) 当结构位移与初始尺寸相比不可忽略时,几何非线性效应必须考虑。本章内容聚焦于: 拉格朗日描述与欧拉描述:对比描述几何关系的不同坐标系,推导二阶几何刚度矩阵(Stress-Stiffening Effect)。 平衡方程的迭代求解:详细讲解牛顿法、修正牛顿法以及线搜索技术在求解非线性平衡方程时的收敛机制和稳定性问题,尤其是在屈曲和后屈曲分析中的应用。 6. 高级工程应用实例与方法论 本章通过跨领域的案例,展示理论知识的综合应用: 结构抗震设计方法:超越反应谱方法,深入讲解非线性动力时程分析(NLTHA)的实施流程、荷载时间步选择和结果解读,尤其关注结构塑性铰的形成与能量耗散。 接触力学基础:在复杂装配结构或岩土工程中,接触面的处理至关重要。本章介绍了接触条件(无穿透、摩擦/无摩擦)的数学表达,以及拉格朗日乘子法在处理接触边界时的应用。 断裂力学与损伤评估:介绍基于应力强度因子(K因子)的线性弹性断裂力学,以及弹塑性断裂力学中的J积分理论,用于评估裂纹扩展的风险。 --- 结语:从模型到决策 本书的最终目标是培养读者批判性地使用计算工具的能力。理解背后的力学原理,才能有效识别和修正软件计算中的潜在错误,从而在实际工程设计中做出安全、经济的决策。本书内容面向结构工程、力学、计算科学等领域的高年级本科生、研究生以及需要深入理解分析技术的研究人员和工程师。

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目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名结构工程领域的资深研究人员,我对各类结构分析软件都有所涉猎。近期,我偶然间获得了《SAP 2000结构分析简明教程》这本书,并对其内容进行了认真的研读。这本书最大的特点在于其高度的专业性和前瞻性。它并没有停留在软件操作的表面,而是深入探讨了SAP2000在处理复杂结构分析问题时的关键技术和方法。书中对有限元建模的精细化处理,例如网格划分的优化、单元类型的选择以及边界条件的设定,都给出了深入的分析和建议。我尤其关注书中关于非线性分析和动力学分析的章节。这些章节不仅讲解了如何进行操作,还深入探讨了这些分析的理论基础和工程意义,这对于我的研究工作非常有启发。书中对各种新型结构体系,如隔震结构、消能减震结构等的SAP2000模拟方法,也进行了详细的介绍,这对于我跟踪前沿研究提供了宝贵的参考。我尝试着将书中介绍的一些高级分析技术,应用到我正在进行的一个关于既有桥梁承载力评估的研究项目中,发现SAP2000在处理这种复杂问题时,展现出了强大的能力,而这本书中的方法,让我能够更深入地理解结构的行为。总而言之,这本书是一本集理论深度、实践应用和前瞻性于一体的优秀著作,对于结构工程领域的研究人员具有极高的参考价值。

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作为一个刚刚毕业的土木工程专业学生,我面临着从校园走向职场的挑战,其中一项重要的技能就是熟练掌握结构分析软件。在众多的软件教程中,《SAP 2000结构分析简明教程》以其清晰的结构和易于理解的语言,成为了我的首选。这本书不仅仅是一本操作手册,更是一位循循善诱的老师。它从软件的安装和基础界面介绍开始,逐步引导我理解SAP2000的核心功能。书中对结构建模的讲解,从简单的二维框架到复杂的空间结构,都提供了详细的步骤和实例。我特别喜欢书中关于荷载的讲解,它不仅列举了各种常见的荷载类型,还详细介绍了如何在SAP2000中进行荷载的定义、组合和施加,这对于我理解结构的受力行为至关重要。书中丰富的图文并茂,让我能够直观地看到每一步操作的效果,从而加深理解。我尝试着按照书中的指示,对一个简单的多层框架进行建模,并施加了各种荷载。当我看到软件能够模拟出结构的变形和应力分布时,我感到非常兴奋。这本书为我打开了结构分析的新世界,让我对未来的职业生涯充满了信心。我相信,随着我对这本书内容的不断深入学习,我将能够更加熟练地运用SAP2000来解决实际工程问题。

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在多年的结构设计工作中,我一直在寻找一本能够系统地介绍SAP2000软件,并且能够帮助我快速提升分析能力的实用教程。《SAP 2000结构分析简明教程》这本书,可以说是我近期的一个重大发现。这本书最大的亮点在于其“简明”二字,它没有像一些学术著作那样充斥着晦涩的理论和复杂的公式,而是将SAP2000的操作流程和工程应用巧妙地结合起来。书中对各类结构构件的建模方法,从基础的梁、柱、板到复杂的空间结构,都进行了清晰的阐述。我尤其欣赏书中关于荷载施加和荷载组合的讲解,这部分内容是实际工程分析的核心,而书中提供了非常详尽和实用的操作指导。例如,书中关于风荷载和地震荷载模拟的部分,让我对这些复杂荷载的处理有了更深的理解。我曾尝试着将书中介绍的一些建模技巧,应用于我正在进行的一个既有建筑改造项目,发现SAP2000在处理这种复杂的结构加固问题上,展现出了强大的分析能力,而这本书中的方法,让我在建模过程中更加得心应手。此外,书中对结构动力学分析和抗震设计的介绍,也为我提供了宝贵的参考。这本书不仅仅是一本操作手册,更是一本能够帮助工程师提升分析能力和解决实际问题的实用工具。

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作为一名初涉SAP2000的工程新手,我怀揣着对结构分析软件的无限好奇和一丝忐忑,翻开了这本《SAP 2000结构分析简明教程》。我一直认为,学习一款功能如此强大的软件,入门的指引至关重要。这本书给我的第一印象,是它摒弃了冗长晦涩的理论阐述,而是直接将我带入了SAP2000的操作界面,仿佛一位经验丰富的导师,耐心地引导我一步步熟悉这个陌生的世界。从软件的安装配置,到基础建模的每一个细节,比如如何绘制节点、定义杆件、赋予截面属性,这本书都循序渐进地进行了讲解,并且配以清晰的截图,这对于我这种“视觉型”的学习者来说,无疑是一剂强心针。我尤其欣赏作者在讲解过程中,时不时穿插的“小贴士”和“注意事项”,这些看似不起眼的细节,却往往能够帮助我规避一些新手常犯的错误,节省了大量的试错时间。书中对模型创建的讲解,从简单的桁架到复杂的框架结构,都进行了详尽的阐述。我尝试着按照书中的步骤,对一个简单的二层框架进行建模,从绘制柱梁到连接节点,每一步都力求准确。让我惊喜的是,书中的讲解不仅仅停留在“如何操作”,还巧妙地融入了结构力学的一些基本概念,比如荷载的施加、边界条件的设定等,这使得我在学习操作的同时,也能对理论知识有更直观的理解。当我第一次成功地在SAP2000中建立起一个完整的结构模型,并看到软件能够模拟出其受力变形时,那种成就感是难以言表的。这本书为我打开了结构分析新世界的大门,让我觉得SAP2000并非高不可攀,而是可以通过系统的学习和实践,掌握的一项重要技能。我迫不及待地想继续深入学习书中的其他内容,探索更复杂的结构分析问题。

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我是一名正在攻读结构工程硕士的学生,在学术研究的过程中,SAP2000是不可或缺的分析工具。在老师的推荐下,我选择了《SAP 2000结构分析简明教程》作为我的学习资料。与我之前接触过的一些教材相比,这本书在理论深度和实践操作之间找到了一个绝佳的平衡点。书中对于有限元基本理论的介绍,虽然简明,但却抓住了核心,并且与SAP2000的实际操作紧密结合,让我不再仅仅是“照猫画虎”,而是能够理解“为什么”要这样操作。例如,在讲解网格划分和单元类型选择时,书中不仅展示了如何进行操作,还解释了不同单元类型在模拟不同结构构件时的适用性,以及它们对计算结果的影响。这对于我进行课题研究,选择最适合的分析模型至关重要。书中对各种荷载类型的详细介绍,包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等,以及如何通过SAP2000进行精确模拟,让我对结构的动力学响应和抗震性能有了更深入的理解。我印象最深刻的是,书中关于模态分析和静力弹塑性分析的章节。这些章节不仅讲解了如何进行操作,还深入探讨了如何解读分析结果,并将其与工程实际相结合。这为我撰写学术论文,解释研究结果提供了坚实的基础。书中的图文并茂,使得复杂的概念变得易于理解,我不再需要花费大量时间去查阅其他资料来补充信息。这本书不仅帮助我掌握了SAP2000的使用技巧,更重要的是,它提升了我对结构行为的认识,使我能够更自信地运用SAP2000解决更复杂的工程问题。

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作为一个在结构设计领域摸爬滚打多年的工程师,我一直在寻找一本能够帮助我快速上手并精通SAP2000的实用手册。偶然间,我购入了《SAP 2000结构分析简明教程》,原本抱着试试看的心态,没想到这本书却给了我很大的惊喜。它并没有像一些学术性的书籍那样,上来就充斥着大量的数学公式和理论推导,而是以一种极其贴近工程实践的方式,带领读者走进SAP2000的世界。书中对模型创建的讲解,从基础的梁、柱、板到复杂的曲面构件,都给出了清晰的建模思路和操作步骤。我特别喜欢书中关于不同类型结构建模的案例分析,比如对于钢结构、混凝土结构,甚至是隔震支座的模拟,都进行了详细的阐述,这为我解决实际工程中遇到的复杂模型问题提供了宝贵的参考。让我印象深刻的是,书中在讲解荷载组合和内力分析时,并非简单罗列规范条文,而是结合SAP2000的功能,演示了如何有效地进行荷载的定义、施加以及各种荷载组合的设置。这种“理论与实践相结合”的讲解方式,极大地提高了我的学习效率。我尝试着将书中介绍的一些高级建模技巧,应用到我近期正在进行的一个高层建筑项目中,发现SAP2000在处理大型复杂模型方面,确实展现出了强大的能力,而这本书中的方法,让我在建模过程中更加得心应手。此外,书中对于结果的解读和后处理的讲解,也相当到位,从变形图、应力云图到内力图,都进行了细致的分析,帮助我更好地理解结构的受力性能。总而言之,这本书不仅是一本操作指南,更是一本能够提升我结构分析能力的实用工具书,我强烈推荐给所有需要使用SAP2000进行结构分析的工程师。

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作为一名对建筑结构有着浓厚兴趣的建筑师,我一直希望能够深入了解结构分析的原理和方法,并希望找到一款能够帮助我实现这一目标的工具。《SAP 2000结构分析简明教程》这本书,恰好满足了我的需求。这本书的优点在于,它将复杂的结构分析理论,以一种非常直观和易于理解的方式呈现出来。书中从最基础的节点和杆件创建开始,逐步引导我了解SAP2000的建模过程。我尤其喜欢书中关于荷载组合的讲解,它清晰地展示了如何将不同的荷载类型进行组合,以考虑各种不利情况。这对于我理解结构在不同工况下的受力状态非常有帮助。书中丰富的案例分析,让我能够看到SAP2000在实际工程中的应用,例如桥梁、高层建筑等。我尝试着按照书中的指示,对一个简单的框架结构进行建模,并施加了各种荷载。当我看到软件能够模拟出结构的变形和应力分布时,我感到非常惊喜。这本书让我对结构分析有了更深入的认识,也让我对SAP2000这款软件的功能有了更全面的了解。我相信,随着我对这本书内容的不断深入学习,我将能够更好地理解结构设计,并将其运用到我的建筑设计实践中。

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作为一名热爱钻研软件操作的业余爱好者,我对结构分析软件一直保持着浓厚的兴趣。当我得知有《SAP 2000结构分析简明教程》这本书时,我毫不犹豫地购入了。这本书的语言风格非常平实易懂,对于我这种非专业人士来说,能够轻松地理解其中的内容。书中从最基础的软件界面介绍开始,循序渐进地引导我认识SAP2000的各项功能。让我惊喜的是,书中对软件各个模块的讲解都非常清晰,比如材料库的建立、截面属性的定义,甚至是钢筋混凝土构件的配筋计算,都给出了非常详细的操作步骤。我特别喜欢书中关于荷载施加的讲解,它不仅介绍了各种常见的荷载类型,还演示了如何根据实际情况进行荷载的组合和分配。这对于我理解结构是如何承受外部作用力有了直观的认识。书中的大量插图和截图,让我在学习过程中能够随时对照,避免了因为看不懂文字而产生的困惑。我尝试着按照书中的指示,对一个简单的三层住宅楼进行建模,并施加了各种荷载。当我看到软件能够模拟出房屋的变形和内部的受力情况时,我感到非常兴奋。这本书为我打开了结构分析的大门,让我能够通过SAP2000这个强大的工具,更好地理解建筑物的结构原理。我相信,随着我对这本书内容的不断深入学习,我将能够掌握更多更高级的结构分析技巧。

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我是一名有多年经验的结构工程师,在工作过程中,我接触过多种结构分析软件,但SAP2000凭借其强大的功能和灵活的操作,一直是我青睐的软件之一。近期,我购入了《SAP 2000结构分析简明教程》,希望能够系统地梳理和深化我对SAP2000的认识。这本书最令我赞赏的一点是,它并没有简单地堆砌软件的各种功能,而是从工程设计的实际需求出发,层层递进地展开讲解。书中对于复杂结构建模的技巧,如异形梁、斜交框架、以及一些特殊结构的建模方法,都给出了非常实用的指导。我特别关注书中关于非线性分析的部分,包括材料非线性和几何非线性的模拟。这对于分析一些高风险结构或在极端荷载作用下的结构行为至关重要。书中不仅讲解了如何设置这些分析,还深入探讨了如何解读分析结果,并指出了一些需要注意的关键点。例如,在进行桥梁结构分析时,书中提供的案例让我看到了SAP2000在处理悬臂梁、连续梁以及桥墩等复杂构件上的优势。另外,书中对于风荷载和地震荷载的模拟,也提供了很多经验性的指导,这对于保证结构的安全性至关重要。我尝试着将书中的一些高级建模技巧,应用到我正在进行的一个大型工业厂房项目中,确实让我发现了SAP2000在处理这种复杂结构时的强大能力。这本书的价值在于,它不仅仅是教我“怎么做”,更是教我“为什么这样做”,并提供了很多宝贵的工程经验,让我受益匪浅。

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在多年的工程实践中,我深切体会到掌握一款优秀的结构分析软件对于提高工作效率和保证工程质量的重要性。SAP2000无疑是其中的佼佼者,而《SAP 2000结构分析简明教程》则是我接触过的最为实用的SAP2000学习资料之一。这本书最大的优点在于其高度的实用性和针对性。它并没有花费篇幅去阐述复杂的数值计算原理,而是直接聚焦于SAP2000在实际工程项目中的应用。书中对各种工程结构的建模方法,从简单的框架结构到复杂的空间网格结构,都进行了详细的演示。我尤其欣赏书中关于钢结构和混凝土结构建模的案例分析,这些案例涵盖了实际工程中经常遇到的各种问题,例如节点连接的设计、构件的属性定义以及荷载的施加等。让我受益匪浅的是,书中对各种荷载效应的解读,包括弯矩、剪力、轴力等,以及如何根据这些结果进行构件的校核和优化。这大大提高了我在设计过程中的效率。此外,书中对不同类型结构的动力学分析和抗震设计方法的讲解,也给了我很大的启发。它不仅展示了如何进行操作,还解释了这些分析的意义以及如何将其应用于实际工程设计中。我尝试着将书中介绍的一些建模技巧,应用到我正在进行的一个高层建筑项目中,发现SAP2000在处理这种复杂结构时,展现出了强大的能力,而这本书中的方法,让我在建模过程中更加得心应手。总而言之,这本书是一本真正能够帮助工程师解决实际问题的工具书。

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