Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÁC PHẦN MỀM
ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG
1. Tình hình ứng dụng tin học trong nước
Trong những năm gần đây, việc ứng dụng tin học trong xây dựng đã có bước
phát triển vượt bậc. Các phần mềm hỗ trợ thiết kế xây dựng ngày càng hiện đại và
liên tục được cập nhập. Công tác thiết kế và quản lí xây dựng trong các cơ quan
được tin học hóa mạnh mẽ giúp cho cơng việc được tiến hành một cách nhanh
chóng, khoa học và tiện lợi.
Trong sự phát triển của ngành xây dựng nói chung, ngành Cầu cũng có những
đóng góp tích cực, đặc biệt là với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin. Đa số các phần
mềm ứng dụng trong thiết kế cầu đều được viết dựa trên cơ sở phương pháp số mà
trong đó việc phân tích kết cấu bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM - Finite
Element Method) được sử dụng nhiều nhất và có nhiều ưu việt hơn cả. Phương
pháp FEM giúp cho việc tính tốn kết cấu chính xác và nhanh chóng.
2. Giới thiệu các phần mềm ứng dụng trong xây dựng
Các phần mềm hỗ trợ vẽ thiết kế và kiến trúc.
• AUTOCAD : Là phần mềm hỗ trợ vẽ kĩ thuật
• PHOTOSHOP
• 3D-STUDIO Max
Các phần mềm hỗ trợ phân tích kết cấu và cơng trình cầu
• SAP2000
• RM2000
• MIDAS
• STADD III
Các phần mềm phân tích địa kỹ thuật, nền móng
• FB-FIER
• GEO-SLOPE

• PLAXIS
Các phần mềm ứng dụng quản lí trong xây dựng và lập dự tốn
• Microsoft PROJECT
• DTBK
• DT2000
3. Các vấn đề cơ bản của phần mềm Sap2000
3.1.
Phương pháp tính kết cấu của Sap2000
• Trong bài toán Cơ học kết cấu, việc giải quyết bài tốn đều dựa trên lý
thuyết của cơ học mơi trường liên tục. Các nguyên lí chính đều dựa
vào
o Sự cân bằng tĩnh học giữa nội lực và ngoại lực của kết cấu hay
từng bộ phận của kết cấu.
o Sự liên tục về về biến dạng và chuyển vị trong toàn bộ kết cấu.
o Quan hệ ứng suất và biến dạng của vật liệu kết cấu.
Việc phối hợp các nguyên tắc trên sẽ cho những hệ phương trình vi
phân phức tạp rất khó tìm lời giải. Chính vì thế ngưới ta đưa ra mơ
hình số.Khi xây dựng mơ hình số, thường thì địi hỏi phải bổ sung một
số giả thiết đơn giản hóa. Các giả thiết này sẽ quyết định đến độ chính
Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 1


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

xác của kết quả tính tốn. Thường thì kết quả tính tốn bằng phương
pháp số đặc biệt là phương pháp Phần tử hữu hạn (PTHH) được chấp

nhận với độ chính xác cho phép.
• Phương pháp PTHH là một trong những phương pháp tổng qt nhất
để xây dựng mơ hình số của kết cấu. Phương pháp này chia không
gian liên tục của kết cấu thành một tập hợp các phần tử (chia nhỏ ra)
có tín h chất cơ học và hình học đơn giản hơn so với cả kết cấu. Các
phần tử này liên kết với nhau bằng điểm nút, lúc này các điều kiện
tương thích về chuyển vị hay biến dạng của kết cấu chỉ thỏa mãn tại
nút. Thông thường, ẩn cơ bản của PP PTHH là các chuyển vị của nút.
Dựa vào điều kiện cân bằng của toàn kết cấu ta có được phương trình:
[F] = [K].[U]
Trong đó [F] : Ma trận ngoại lực nút.
[K] : Ma trận độ cứng của kết cấu, được xây dựng từ ma trận
độ cứng của các phần tử.
[U] : Ma trận chuyển vị nút.
Sau khi giải phương trình trên ta tìm được chuyển vị của nút, từ đó
tìm được chuyển vị của một điểm bất kì trong kết cấu thơng qua hàm
dạng (hàm biểu diễn chuyển vị của điểm bất kì với điểm nút).
• Ta thấy khi chia càng nhỏ kết cấu tức càng nhiều phần tử thì kết quả
càng chính xác. Như vậy với sự phát triển công nghệ thông tin như
hiện nay, việc giải bài toán kết cấu với độ chính xác cao bằng phương
pháp số là hồn tồn thuận lợi và có tính ứng dụng cao .
3.2.
Khái niệm về cách mơ hình hóa bài tốn trong Sap2000
(Version 9.03)
• Mơ hình là gì? Mơ hình là mơ tả khái qt một đối tượng nhằm mục
đích nghiên cứu sự làm việc của đối tượng đó. Cùng một đối tượng có
thể có nhiều mơ hình khác nhau.
• Mơ hình hóa kết cấu là mơ tả đối tượng thành một sơ đồ tính nhằm
giải quyết bài toán kết cấu. Kết quả dung để thiết kế hay đánh giá sự
làm việc của đối tượng.

• Trong Sap2000, việc mơ hình bài tốn được thực hiện thơng qua giao
diện đồ họa nên người sử dụng có thể mơ hình và sau đó gán các tải
trọng
3.3.
Các ví dụ tính tốn bằng phần mềm Sap2000 giới thiệu
• Tính tốn dầm BTCT đơn giản
• Tính tốn cầu dàn thép
• Tính tốn cầu dầm BTCT ƯST nhịp giản đơn
• Tính toán cầu liên tục
4. Các vấn đề cơ bản của phần mềm DTBK
DTBK hồn tồn đáp ứng cơng việc lập dự toán, quyết toán, giá đấu thầu và
quản lý chi phí các cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp, cầu đường, thuỷ
lợi, thuỷ điện, đường dây tải điện, trạm biến áp, thí nghiệm điện, hàng khơng,... theo
các thơng tư hướng dẫn của Ban Vật Giá Chính Phủ, Bộ Xây Dựng, Bộ Tài Chính
và các Bộ chuyên ngành như Bộ Giao Thông, Bộ Công Nghiệp,... đã ban hành.
Với 9 phương pháp tính cơ bản đại diện cho 3 nhóm :
• Nhóm phân tích đơn giá (phân tích đơn giá theo thực tế).
Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 2


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

• Nhóm phân tích khối lượng và bù chênh lệch giá.
• Nhóm phân tích đơn giá tổng hợp (phân tích giá tổng hợp theo thực tế).
Đã bao trùm tất cả các phương pháp tính hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong cả
nước. Người sử dụng có thể lập hồ sơ theo một phương pháp bất kỳ và chuyển đổi

dễ dàng dữ liệu và mẫu của một hồ sơ đã lập từ phương pháp này qua phương pháp
khác bằng cách nhấp chuột lên menu lựa chọn. Nhờ tính năng này mà người dùng
có thể nhanh chóng đáp ứng các yêu cầu của chủ đầu tư. Đặc biệt người sử dụng có
thể nhập (Import) hoặc xuất (Export) dữ liệu dưới dạng bảng tính Excel rất dễ dàng
và được máy tự động thiết lập các mối quan hệ, cơng thức tính đồng thời tự động
định dạng form in trên khổ giấy A4. Các cơ sở dữ liệu được liên kết với nhau thành
1 file duy nhất cho phép sao chép, di chuyển và trình duyệt rất dễ dàng, thuận lợi ở
bất cứ nơi nào, kể cả những nơi mà máy tính chưa cài chương trình DTBK.

Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 3


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

CHƯƠNG 2 : THỰC HÀNH PHẦN MỀM SAP 2000 VERSION
9.03 TRONG THIẾT KẾ CẦU
A. CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN
1. Những khái niệm cơ bản
1.1. Sơ đồ kết cấu - sơ đồ tính
1.1.1. Nút (Joint)
a/ Vị trí của nút:
• Điểm liên kết các phần tử .
• Điểm thay đổi về đặc trưng vật liệu.
• Điểm cần xác định chuyển vị & điểm có chuyển vị cưỡng bức.
• Điểm xác định điều kiện biên.
• Tải trọng tập trung (trừ tải trọng tập trung trên Frame).

• Khối lượng tập trung.
b/ Khai báo nút trong SAP:
• Các nút được tạo tự động khi tạo phần tử .
• Số hiệu nút được gán tự động.
• Có thể thêm nút tại vị trí bất kỳ.
• Hệ toạ độ cho nút có thể lấy mặc định theo hệ toạ độ tổng thể hoặc hệ toạ
độ riêng của nút.
• Nút có các loại hệ toạ độ riêng cho: liên kết, bậc tự do, lực tập trung, khối
lượng tập trung…
c/ Bậc tự do của nút:
• Một nút có 6 bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (xoay).
• Chiều dương quy ước của các bậc tự do tương ứng với 6 thành phần trong
hệ toạ độ tổng thể.
• Bậc tự do tính tốn (DOF = Degree of Freedom): Số bậc tự do tính tốn
của mỗi nút có thể hạn chế theo từng loại sơ đồ (Analyze – Option Def).
• Bậc tự do nào khơng có tải trọng, liên kết hay điều kiện biên thì SAP tự
động bỏ qua bậc tự do đó.
d/ Một số đối tượng khác liên quan đến nút:
• Các lực tập trung có thể khai báo tại nút (Joint Load).
• Khai báo khối lượng tập trung tại nút (Mass).
• Khai báo các mẫu tải trọng tại nút( Joint Pattern).
e/ Các kết quả phân tích nút:
• Các chuyển vị tại nút.
• Các phản lực tại nút.
• Các lực liên kết tại nút (Forces).
1.1.2. Phần tử: có 4 loại phần tử
a/ Phần tử thanh (Frame)
Là một đoạn thẳng biểudiễn trục của các cấu kiện có 2 nút ký hiệu là i và j
Biểu diễn cho các kết cấu dầm, dàn, khung 2D hoặc 3D.
Mỗi thanh có một hệ toạ độ địa phương riêng mơ tả các đại lượng của tiết diện,

tải trọng và kết quả nội lực :
Mặc định: trục 1 (đỏ) theo trục thanh từ i đến j, trục 2 (trắng),trục 3 (xanh)
hợp với nhau theo quy tắc bàn tay phải (hay quy tắc vặn đinh ốc). Nếu so
sánh với hệ toạ độ Đêcác thì:
Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 4


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

ƒ Trục 1 tương đương với trục X,
ƒ Trục 2 tương đương với trục Y,
ƒ Trục 3 tương đương với trục Z.
Góc toạ độ phần tử: Khi đổi chiều trục 1, nếu xoay trục 2 và 3 một góc
quanh trục 1: Góc là dương nếu chiều xoay từ 2 đến 3 và ngược lại là âm.
• Thanh coi là thẳng đứng nếu góc nghiêng với trục Z khơng q 10°.
• Khi vẽ các phần tử nên theo trật tự từ trái sang phải, từ dưới lên trên.
• Thanh có thể có tiết diện khơng đổi (Primastic) hoặc thay đổi (NonPrimastic).
• Thanh có thể có các loại liên kết khác nhau tại các nút (Release, Regid)
• Các đặc trưng hình học của phần tử thanh: (do chương trình tự tính nếu dùng
các tiết diện mẫu của SAP)
+ Section modulus : mô men chống uốn
+ Plastic modulus: mô men dẻo
+ Radius of Gyration: bán kính qn tính
• Các loại tải trọng tác dụng lên phần tử thanh:
+ Tải trọng tập trung trên phần tử
+ Tải trọng phân bố (đều hoặc không đều)

+ Trọng lực, tải trọng bản thân
+ Tải trọng nhiệt
+ Tải trọng ứng suất trước
+ Tải trọng động (Response Spectrum & Time history)
+ Tải trọng di động
• Nội lực của phần tử thanh: 6 thành phần: P, V1,V2, T, M22, M33. Với bài
tốn phẳng chỉ có 3 thành phần: P,V2, M33.
b/ Phần tử vỏ (shell)
• Có thể có 3 hoặc 4, là mặt phẳng trung bình của các kết cấu loại tấm, vỏ,
bản,… được khai báo qua chiều dày của phần tử.
• Có các loại: (Type)
+ Membrane: phần tử màng chịu kéo (nén), chuyển vị trong mặt
phẳng và xoay quanh trục vng góc với mặt phẳng phần tử.
+ Plate : phần tử tấm chỉ chịu uốn:( 2 chiều trong mặt phẳng và ngồi
mặt phẳng), chuyển vị theo phương vng góc với mặt phẳng.
+ Shell: phần tử vỏ khơng gian có thể chịu cả kéo, nén, uốn.
• Hệ toạ độ riêng của phần tử là: 1 (đỏ), 2 (trắng), 3 (xanh): trục 1 và 2 nằm
trong mặt phẳng, trục 3 luôn vng góc với bề mặt phần tử.
+ Theo mặc định, trục 3 hướng ra ngồi màn hình hoặc theo phương Z
+ Cũng có thể sử dụng góc phần tử như phần tử thanh.
• Các loại tải trọng tác dụng lên phần tử vỏ:
+ Tải trọng tập trung tại các nút
+ Tải trọng phân bố đều
+ Trọng lực, tải trọng bản thân
+ Tải trọng nhiệt
+ Tải trọng áp lực: có hướng vng góc với phần tử (Surface Presure),
tải trọng thay đổi theo các điểm nút (Joint Pattern) dùng cho áp lực nước
hoặc tường chắn.
• Nội lực:
Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng


Trang 5


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

+ Có thể có kết quả nội lực hoặc ứng suất tại các nút và theo phương chính
+ Có cáclực dọc màng theo các trục F11, F12 và mô men uốn M11,
M12…tại các điểm nút của phần tử.
+ Kết quả ứng suất cho tai các nút cả thớ trên, thớ dưới của phần tử.
c/ Phần tử khối phẳng (Plan Asolid):
- Có thể có từ 3 đến 9 nút, là mặt phẳng trung bình của phần tử, cho các kết cấu
tấm, tường đê chắn…chịu tải trọng đối xứng trục, biến dạng phẳng và ứng suất
phẳng.
d/ Phần tử khối 3D (solid): 9 nút, dùng cho các kết cấu khối chịu tải trọng 3 chiều.
1.1.3. Liên kết: có các loại liên kết sau:
• Liên kết tại giao điểm của các phần tử (nút)
• Liên kết nối đất
• Ràng buộc chuyển vị
a/ Liên kết cứng (Restraints)
• Chuyển vị theo phương các bậc tự do mà nút gán bằng 0, tương ứng
vớicác thành phần phản lực của nút đó.
• Các thành phần gán Restraints có thể có chuyển vị cưỡng bức theo loại
tải trọng Displacement Load( chuyển vị của các bậc tự do có giá trị bằng
chuyển vị cưỡng bức, chuyển vị này cũng gây ra nội lực trong mơ hình).
• Liên kết Restraint đảm bảo cho mơ hình khác bị biến hình. Nếu kết cấu bị
biến hình, chương trình sẽ thơng báo “ Structure to be unstable”.
b/ Liên kết đàn hồi (Spring)

• Cũng có các thành phần chuyển vị:
o Translation U1, U2, U3 = UX, UY, UZ
o Rotation R1, R2, R3 = RX, RY, RZ
• Độ cứng của gối liên kết có giá trị hữu hạn
• Giá trị chuyển vị của liên kết hữu hạn và phụ thuộc vào gối đàn hồi
• Phản lực gối là phản lực đàn hồi
• Loại cũng phải đảm bảo cho kết cấu khơng bị biến hình
• Gối đàn hồi cũng có thể chịu các chuyển vị cưỡng bức và phản lực đàn
hồi bằng tổng phản lực của 2 chuyển vị
• Khơng khai báo liên kết nút Restraints trùng với Spring
c/ Ràng buộc chuyển vị:( Constraints)
• Để mơ hình làm việc đúng với tính chất thực của nó và khơng bị biến
hình
• Có các kiểu Constraints :Body, Plan, Diaphragm…
• Giảm số phương trình và khối lượng tính tốn.
1.1.4. Tải trọng:
• Tải trọng tĩnh là tải trọng khơng thay đổi theo thời gian: tải trọng bản
thân, tải trọng tập trung, tải trọng phân bố, áp lực gió…
• Tải trọng động : là tải trọng thay đổi theo thời gian: tải trọng động đất,
gió động, sóng biển, tải trọng xe di động trên cầu.
1.2. Hệ toạ độ:
• Hệ toạ độ tổng thể (Global) có thể là hệ toạ độ Đềcác (kí hiệu X, Y, Z)
hoặc hệ toạ độ cầu, trụ (Z, R, θ).
Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 6


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu


Version βeta

• Hệ toạ độ riêng (Local) kí hiệu 1,2,3 cho các loại phần tử (trừ phần tử
Solid theo hệ toạ độ tổng thể).
* Đặc điểm:
o Chỉ có một hệ Global nhưng có thể có nhiều hệ toạ độ con so với hệ toạ độ
tổng thể.
o Mỗi hệ toạ độ con có thể có những thuộc tính riêng như hệ lưới, gọi thư viện
mẫu, đơn vị và có thể hiện theo từng hệ con.
o Hệ toạ độ Global dùng để vào dữ liệu và hiện kết quả cho nút, lực nút, liên
kết, tải trọng tập trung, tải trọng phân bố, phản lực, chuyển vị gối tựa và
chuyển vị nút.
o Hệ toạ độ riêng dùng để vào dữ liệu cho phần tử, tải trọng trên phần tử, hiện
nội lực của phần tử…
1.3. Đơn vị
• Nên chọn đơn vị trước khi thao tác với q trình thiết lập sơ đồ kết cấu.
• Có thể dùng nhiều hệ đơn vị khác nhau cho dữ liệu khác nhau trong một sơ
đồ kết cấu.
• Các hệ đơn vị sẽ được chương trình tự động quy về một loại.
• Kết quả đưa ra theo một hệ đơn vị chung (hệ khai báo đầu tiên).
1.4. Những bước chính khi thực hiện phân tích kết cấu
1.4.1. Thiết lập sơ đồ kết cấu
• Xây dựng hệ lưới hoặc chọn thư viện mẫu
• Khai báo vật liệu
• Khai báo các đặc trưng hình học (tiết diện, chiều dày…)
• Vẽ phần tử
• Gán tiết diện cho phần tử
• Khai báo liên kết nối đất
• khai báo các trường hợp tải trọng
• Gán tải trọng cho phần tử đối với từng trường hợp tải trọng: tải trọng bản

thân, tải trọng nút, tải trọng tập trung, tải trọng phân bố đều, tải trọng phân
bố khơng đều…
• Tổ hợp tải trọng
1.4.2. Phân tích kết cấu:
• Chọn kiểu kết cấu: dàn, khung, vỏ…
• Khai báo một số tham số cần thiết (tham số để tính, in, hoặctham số động)
• Thực hiện phân tích (chạy chương trình)
1.4.3. Xem kết quả

2. Giới thiệu về giao diện của SAP2000
2.1. Màn hình chung:
Giao diện đồ hoạ của SAP2000 được dùng để khởi tạo mơ hình, phân tích kết
cấu…thiết kế và hiển thị. Bao gồm các thành phần:

Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 7


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

• Main Window : bao gồm tồn bộ giao diện đồ hoạ. Cửa sổ này có thể di
chuyển vị trí, phóng to, thu nhỏ hoặc đóng lại bằng các thao thác thông
thường của Windows. Tại mép trên bên trái cửa sổ cho biết tên của chương
trình và loại kết cấu đang làm việc.
• Menu Bar: chứa các menu con mà từ đó có thể truy cập vào mọi chức năng
của chương trình.
• Main Toolbar: bao gồm các chức năng, các thao tác hay dùng, giúp người

dùng có thể truy cập nhanh. Chủ yếu trong thành phần này là các chức năng
hiển thị (view, zoom…). Tất cả các chức năng của thanh cơng cụ này có thể
truy nhập từ dịng menu.
• Floating Toolbar: gồm các thao tác thơng dụng, chủ yếu là các chức năng
dùng để thiết lập mơ hình, cho phép truy cập nhanh. Tất cả các chức năng
của thanh cơng cụ này có thể truy nhập từ dịng menu.
• Display Windows: là một vùng rộng trên màn hình để hiện sơ đồ hình học,
các đặc trưng tiết diện, tải trọng,…cũng như các kết quả sau khi phân tích và
thiết kế. Trong vùng này có thể mở 1 hoặc 4 cửa sổ cùng một lúc. Mỗi cử sổ
có thể chọn điểm nhìn và cách hiển thị kết cấu khác nhau. Ví dụ có thể mở
cả 4 cửa sổ, trong đó cửa sổ thứ nhất hiên thị sơ đồ chưa biến dạng, cửa sổ
thứ 2 hiển thị một trường hợp tải trọng nào đó, cửa sổ thứ 3 hiênt thị một sơ
đồ chuyển vị nào đó của kết cấu khi đã tính tốn và cửa sổ thứ 4 hiện các tỉ
lệ ứng suất thiết kế. Cũng có thể mở 3 cửa sổ hiện mặt bằng, một cửa sổ
hiện mặt đứng và cửa sổ cịn lại hiện hình chiếu phối cảnh của kết cấu…Tuy
nhiên, tại mỗi thời điểm, chỉ có 1 cửa sổ là đang hoạt động và các tác động
chỉ có hiệu quả trong cửa sổ này. Có thể thay đổi một cửa sổ bất kỳ thành
cửa sổ hoạt động bằng cách nhấn vào một điểm bất kỳ trong cửa sổ đó.
• Status Line: cho biết các thơng tin về trạng thái hiện tại. Ở phía phải của
dịng có một hộp nhỏ hiện và thấy đổi hệ đơn vị đang dùng, toạ độ hiện thời
của con trỏ và các điều khiển hoạt động trong trường hợp hiện các biểu đồ
chuyển vị hoặc các dao động.
2.2. Thanh Menu
• Chứa tất cả các hộp thoại và các câu lệnh của SAP2000
• Để vào các lệnh, đi từ menu chính→ menu con→ hộp hoại:
o Check box: chọn một phương án
o List box: chọn một giá trị trong số các giá trị liệt kê
o Hộp giá trị: đưa vào một giá trị cụ thể
• Một số lệnh có thể có trạng thái On – Off liên hồn
2.2.1. Các thao tác với File

• Open – Save – Save as – Close: các chức năng thông thường như mở, lưu,
đóng file.
• New Modal: bắt đầu một mơ hình mới qua việc khai báo hệ lưới gọi như một
thư viện bằng cách sử dụng một trong những kết cấu đã thiết lập sẵn do
chương trình cung cấp. Các kết cấu này có dạng đơn giản và đều nhau về
kích thước. Chúng có thể là giàn, khung phẳng, khung khơng gian, vỏ trụ, vỏ
cầu…Người sử dụng có thể dùng một hoặc ghép nối nhiều kết cấu mẫu với
nhau tạo thành một kết cấu mới cho mình hoặc dựa trên những mơ hình này
biến đổi cho phù hợp với kết cấu thực mong muốn. Khi gọi thư viện mẫu
theo chức năng này thường kết cấu được tạo có kích thước là đều nhau theo
Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 8


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

một phương. Tuỳ thuộc loại kết cấu, chương trình sẽ hỏi một số thông tin cần
thiết như số nhịp, số tầng, khoảng cách giữa các nhịp, tầng…
• Import: nhập một tệp dữ liệu từ một chương trình khác (SAP90,
SAP2000V-7, Auto CAD, các tệp cơ sở dữ liệu theo cấu trúc của Access,
Excel…) vào SAP2000.
• Export: xuất ra tệp dữ liệu vào của SAP2000 dưới dạng . S2K (là tệp dữ liệu
vào chuẩn giống như viết trực tiếp bằng file text, người dùng có thể mở ra
xem và sửa chữa để tính tốn lại), hoặc dưới dạng .DXF, MDB, XCL,
TEXT…
• Set Default file Parths: khai báo thư mục mặc định khi cất các tệp của
SAP2000.

• Print: Các chức năng in ấn
• + Print Setup for Graphics: cài đặt một số tham số khi in như số dòng trên
một trang, loại máy in, tên của dự án…
• + Print Graphics: in trực tiếp các hình vẽ đang hiện trên màn hình ra máy in
• + Print Table: in các dữ liệu vào, các kết quả đã tính ra máy in dưới dạng
văn bản hoặc các cơ sở dữ liệu khác.
• Custom Report Writer: tổ chức báo cáo trên các cơ sở dữ liệu của
SAP2000 cung cấp: bảng dữ liệu (vào, ra), các lời chú giải, tiêu đề, hình
ảnh…
• Modify/ Show Project Information: xem và thay đổi các thông tin chung
của dự án (mơ hình ) đã chạy trên SAP2000 như tên cơng ty, người tính, tên
khách hàng…
• Modify/ Show Coments and Log: đưa thêm vào các lời chú giải (Text ) vào
các file văn bản đã có của SAP2000.
• Show Input/ Output text file: Xem các tệp cơ sở dữ liệu vào, kết quả ra của
SAP2000 dưới dạng Text.
2.2.2. Các thao tác với Edit
Chức năng này dùng trong quá trình thay đổi mơ hình. Hầu hết các thao tác của
Edit tác động tới một hoặc nhiều đối tượng vừa chọn. Các thao tác này nằm trong
menu Edit. Trước khi dùng các thao tác này, phải lựa chọn các đối tượng cần tác
động (nút, phần tử, liên kết…).
Một số chức năng cơ bản:
• Undo, Redo: cho phép huỷ hoặc quay lại các thao tác vừa làm.
• Cut, Copy, Paste, Delete: dùng để cắt, sao chép, dán, xố một nhóm đối
tượng trong q trình tạo lập sơ đồ kết cấu.
• Add to Model Form Template: nối một kết cấu trong thư viện của
SAP2000 với một mơ hình đã có.
• Interactive DataBase Editing: sửa chữa các dữ liệu đưa vào qua các bảng
dữ liệu. Các dữ liệu mới được cập nhật ngay vào mô hình nếu chấp nhận
(apply) các dữ liệu này. Trong quá trình sửa chữa, SAP2000 cung cấp các

chức năng để sao chép, xố, sửa thuận tiện và đơi khi hiệu quả hơn biến đổi
trực tiếp trên đồ hoạ.
• Add Grig at Selected Point: thêm các đường lưới tại các điểm đánh dấu đã
lựa chọn, đường lưới này có thể theo một trong 3 trục của hệ toạ độ bất kỳ.

Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 9


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

• Replicate: cho phép tạo ra một bản sao của một nhóm đối tượng nào đó(nút,
phần tử ) từ một bản gốc và cho phép chuyển đến vị trí mới bằng phương
pháp tịnh tiến hoặc quay theo các trục. Có 3 kiểu:
o Linear: sao chép một số đối tượng đếnvị trí mới (có số gia theo cả 3
phương) với số lượng tuỳ ý.
o Radial: tạo ra một số bản copy và cho phép xoay quanh một trục nào
đó với một góc bất kỳ
o Mirror: tạo một bản sao đối xứng qua một mặt phẳng nào đó và có
thể dịch chuyển đến một vị trí bất kỳ.
• Extrude: tạo ra các đối tượng dạng khối 3D từ một số dạng phân tích ban
đầu của SAP2000 như Line, Area.
• Move: di chuyển một số thành phần của kết cấu như nút, phần tử… đến vị trí
mới trong mơ hình.
• Merge Jiont: hợp các nút lân cận nhau theo một dung sai nào đó do người
dùng khai báo (có thể dùng nối 2 mơ hình độc lập nhau thành một mơ hình
mới) hoặc sửa chữa các sai sót trong q trình thiết lập mơ hình.

• Divide Frame: tách một phần tử thành nhiều phần tử mới, có thể bằng nhau
hoặc tăng giảm đều. Trong quá trình tách, chương trình tự thêmvào các nút
tại những vị trí cần thiết
• Break: khi trong mơ hình có nhiều đường giao nhau, dùng chức năng này sẽ
phân nhỏ các phần tử tại các giao điểm và thêm vào các nút, tên thanh cần
thiết.
• Mesh Curved Frame/ Cable: tạo một cung tròn qua các đầu của phần tử
thanh (từ thanh thẳng thành cong qua một số cách nào đó. phần tử thanh bị
xố và cung trịn được chia thành nhiều phần tử sau khi tạo).
• Joint Frame: cho phép nối các thanh đã lựa chọn thành một phần tử và bỏ đi
các nút không cần thiết trong q trình nối.
• Trim/ Extend Frame: chức năng này cũng giống như ở AutoCAD sẽ chặt
bớt các đoạn thẳng từ 2 đầu của thanh.
• Mesh Area: Chia nhỏ các phần tử shell thành một lưới theo hai phương
• Mesh Solid: chia đều các phần tử Solid thành các phần tử nhỏ hơn.
• Disconect: tách các phần tử quanh nút chung thành mỗi phần tử có một nút
độc lập, tự thêm vào tên các nút tương ứng( có thể sử dụng chức năng này để
Realease hoặc Constraint, Restrain).
• Connect : Dùng nối các nút của các phần tử tại cùng một vị trí có tên khác
nhau thành một nút chung,các nút thừa tự loại bỏ (ngược lại của q trình
Disconect).
• Show Duplicates: chức năng này dùng để hiện (đổi màu) các phần tử trùng
nhau. Sau đó có thể xố hoặc nhập lại các nút hoặc phần tử giống nhau
(trùng tên).
• Merge Duplicates: ngược lại với Show Duplicates.
• Change Lable: thay đổi lại cách đánh số nút, phần tử theo một tổ hợp mới
gồmcó chữ hoặc số, có thể đánh theo trật tự hướng X,Y, Z tuỳ chọn.
2.2.3. Các thao tác với View
• Set 2D – 3D view: hiển thị 2 chiều là hiện kết cấu trong một mặt phẳng song
song với một trong 3 mặt phẳng X-Y, X-Z hoặc YZ của hệ toạ độ chung, chỉ

Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 10


Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu

Version βeta

thấy được các đối tượng trong mặt phẳng đó. Hiển thị theo khơng gian 3
chiều có thể thấy tồn bộ kết cấu từ một điểm nhìn đã chọn. Các đối tượng
nhìn thấy khơng bị hạn chế bởi một mặt phẳng nào. Hướng nhìn khai báo qua
2 góc, một góc trong mặt phẳng ngang góc kia từ phía trên nhìn xuống mặt
phẳng ngang.
• Perspective: nhìn phối cảnh, ln cho một cảm giác thực và hình ảnh rõ hơn
về chiều thứ 3. Có thể chuyển đổi dễ dàng từ Perspective sang 2D – 3D View
và ngược lại.
• Zoom: thể hiện rõ một vài kết cấu nào đó hoặc hiện tồn bộ kết cấu. Zoom
Out đưa kết cấu rời xa màn hình (thu nhỏ), ngược lại là Zoom In. Chế độ
Zoom có thể đặt số gia và thay đổi nó. Zoom Window chỉ hiện kết cấu nằm
trong cửa sổ chọn. Cửa sổ này khai báo bằng cách đánh đấu 2 góc của cửa sổ
và di chuyển chuột trên miền đánh dấu.
• Pan: cho phép di chuyển kết cấu và trên màn hình chỉ hiện những phần nằm
trong cửa sổ khai báo.
• Set Limits: khai báo một cửa sổ qua các giá trị hai góc cửa sổ gọi là giới hạn
trên và giới hạn dưới. Chỉ những phần kết cấu nằm trong cửa sổ này mới hiển
thị được và các hiệu quả của Pan, Zoom…. chỉ tác động trong cửa sổ này.
• Set Display Option: khai báo các tham số có liên quan đến các loại nút, phần
tử, liên kết….để hiện trên sơ đồ kết cấu như: Label, Element, Axis,
Restraint…

2.2.4. Các thao tác với Define
• Materials: chức năng này cho phép khai báo mới nhiều loại vật liệu khác
nhau hoặc thay đổi, huỷ các nhóm đã có. Đối với mỗi loại vật liệu có thể đặt
một tên và đưa và các tham số E, W, M, α…và một số tham số khác cho quá
trình thiết kế như ứng suất chảy của thép fy, cường độ kéo nén của bê tơng.
• Frame/Tendon/Cable Sections: khai báo các loại tiết diện (mặt cắt) của
phần tử thanh.
• Area Sections: tương tự như Frame Sections, chú ý đến:
o Section name: đặt tên
o Type: loại phần tử, có Shell, Membrene, Plate
o Thickness: chiều dày phần tử
o Material: chọn loại vật liệu.
• Link/Support Properties: khai báo tiết diện cho phần tử NL Link - giống
phần tử Frame
• Coordinate System/ Grid: chức năng này có thể:
o Tạo hệ toạ độ mới (hệ toạ độ riêng)
o Thêm, sửa, bớt các dòng lưới theo phương X, Y, Z của một lưới đã
có. Vị trí mới của lưới có thể trong các trạng thái Hide, Glue.
ƒ Hide All Grid Line: không hiển thị các đường lưới
ƒ Glue Joint to Grid: ở trạng thái On, các nút sẽ luôn thay đổi
cùng với sự thay đổi của các dịng lưới (dẫn đến phần tử có thể
thay đổi theo).
• Joint Constraints: khai báo các ràng buộc với nút.

Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Trang 11