SACS中文教程

SACS 中⽂教程建模流程简叙.1启动程序

启动SACS 5.2 Executive程序，出现如下主界⾯：

点击左下⾓的“Directory”选项卡，在“CURRENT DRIVE”中选择⽂件所在的硬盘盘符； 在CURRENT DIRECTORY 窗⼝中选择⽂件存储⽬录。

CURRENT DIRECTORY窗⼝CURRENT DRIVE 选项框

双击“INTERACTIVE”窗⼝中的“MOEL”按纽，出现如下界⾯：

选择“Create new model”,点击“OK”按纽确认。出现如下界⾯：

中选择“JACKET “（导管架）类型，使⽤向导建模。根据向导出现的界⾯，依次输⼊以下数据：

根据以上步骤，已建⽴了导管架的主框架，见下图，我们可以根据设计图纸或设计思路，接下来建更详细的模型。灵活的运⽤向导可以节省建模的时间。尤其是对于有斜度的导管架、塔等采⽤向导建模会相对简单些，且不容易出错。

通⽤的建模规则.1点的建⽴

2.1.1点坐标系的定义

⼀般以平台轴线围成的四边形的中⼼作为原点；X轴： 平台北向为X轴正向；Y轴： 平台东向为Y轴正向；

Z轴： 垂直⽔⾯向上为Z轴正向，零点为海图⾯；2.1.2 点的命名

⼀个平台整个模型包括有很多模块，⼤概有成千上万个点构成，为⽅便建模（模型的导⼊等）及校对，有序的点编号将使模型变得有条理，便于管理。根据以往设计

的经验对整个平台每个模块结构上的点的命名进⾏了规范。z导管架点的命名规则

以下我们以四条腿的导管架举例来说明导管架点的命名⽅法：

1、导管架腿上的点命名以xxxL(L代表leg)，第⼀个x为其导管架的层数。后两个根据实际需要编号；

2、每层平⾯内点的命名以Hxxx（H代表HORIZONTAL）,第⼀个x为层数。后两个xx根据实际需要编号；

3、对⽴⾯上x⽀撑的交点的命名以Xxxx（x代表x－brace）第⼀个x跟第⼆个x代表上下两层的层数，第三个x根据实际情况编号；

z上部组块点的命名规则

以下我们以四条腿的上部组块举例来说明上部组块点的命名⽅法：1、上部组块上的点命名以A（B/C/D..）xxx(L代表leg)，第⼀个字母表⽰层数，第⼀层为A开头，第⼆层为B开头依次类推，第⼆、三不⽤字母，均使⽤数字编号，如果表⽰的点是在腿上，则最后⼀个数字⽤L表⽰。z⽣活楼点的命名规则

⽣活楼上的点命名以Lxxx(L代表living quarter)，第⼆个字母表⽰层数，第⼀层为1开头，第⼆层为2开头依次类推，第⼆、三根据需要编号。z⽕炬臂点的命名规则

⽕炬臂上点命名以FBxx(FB代表FLARE BOOM)，第三个x与第四个x根据需要进⾏编号。z靠船帮的命名规则

靠船帮上点命名以BBxx(BB代表BARGEBUMP)，第三个x与第四个x根据需要进⾏编号。

z登船件的命名规则

登船件上点命名以BLxx(BL代表BOATLANDING)，第三个x与第四个x根据需要进⾏编号。2.1.3 点的⾃由度

对点，Sacs 程序中 “1”表⽰约束，如111000表⽰简⽀。z主结构上的点均设计成刚性节点(默认为刚节点)；z对导管架泥线处与桩相连接的点设计成PILEHD；

z如果对上部模块或者⽣活楼单独分析时，⽀点⼀般设计成简⽀；z当进⾏吊装分析时，吊点⼀般为固结（111111）；z进⾏动态分析时，需将定义主节点⾃由度:（222000）；.2 杆件的建⽴

根据建⽴的点，⽤sacs 程序菜单中的member/add即可以添加杆件。当然这只是最基础的⼀步。接下来要对杆件属性进⾏赋值。2.2.1 杆件的命名规则

杆件的命名⼀般是通过杆件的组来区分，通过先定义截⾯来定义组，⼀个组⾥可能包括⼏个不同的截⾯。z导管架杆件的命名规则

以下我们以四条腿的导管架举例来说明导管架点的命名⽅法：

1、导管架腿上杆件的命名以Lxx(L代表leg)，第⼀个x为其导管架的层数相对应；

2、每层⽔平杆件的命名以Hxx（H代表HORIZONTAL）,第⼀个x为层数。如果对同⼀个导管架，⽔平杆件的数量和规格都⽐较多，第⼀个x可以不表⽰层数。

3、对⽴⾯上x⽀撑或k⽀撑命名以Vxx（V代表VERTICAL）,第⼀个x为其所在的那个⾯的标号，如在row A⾯，则x为A。4、对CONDUCTOR⼀般以CNx命名；5、对PUMP CASSION ⼀般以 CSx命名；6、对riser camp ⼀般以 RCX命名；7、对桩靴⼀般以PSx命名；8、靠船帮的命名规则

靠船帮上杆件命名以BBx(BB代表BARGEBUMP)， x代表不同的杆件类型。9、登船件的命名规则

登船件上杆件命名以BLx(BL代表BOATLANDING)，x代表不同的杆件类型。z上部组块杆件的命名规则

上部组块杆件的定义，梁⼀般采⽤Bxx定义，柱采⽤Pxx来定义；z⽣活楼杆件的命名规则

⽣活楼杆件的定义，梁⼀般采⽤Hxx定义，柱采⽤Cxx来定义；z⽕炬臂杆件的命名规则

⽕炬臂杆件的定义，梁⼀般采⽤FBx定义;

注：同⼀个组可以通过定义不同的段来定义不同的截⾯。这样可以减少组数，便于

模型管理。2.2.2 杆件的偏移

为使建⽴的模型跟实际的结构相似，我们需要对建⽴的杆件进⾏⼀定的偏移，如在模型中⼀般是以梁的中⼼为基准线，⽽实际建⽴模型是以梁的上表⾯做为基准⾯的。⼀般来说需要偏移的杆件有：z梁的基准⾯的偏移；

z梁与柱连接，梁端部的偏移；z柱与梁的连接，柱端部的偏移；

⼀般来说，对梁和柱进⾏偏移对结构的受⼒是有利的，⼀⽅⾯减少了结构的重量，⼀⽅⾯可以减⼩结构件的有效长度。2.2.3 杆件的有效长度

杆件有效长度的定义，对计算是有很⼤的影响的，为使计算的结果更加准确，根据

API规范要求，⼀般我们采⽤如下定义；z Ky为平⾯内有效长度系数；z Kz为平⾯外有效长度系数；Kz与Ky的详细规定可参见API规范。z Lb为⾯板的⽆⽀撑长度；

对梁上⾯有板的梁⼀般Lb很⼩，可定义1m或者更⼩。 其不起控制作⽤。2.2.4 杆件的约束

通过杆件约束的定义，可以改变杆件的受⼒⽅式，SACS程序⽤“0“对杆件端点的约束，“1“表⽰释放。如

吊绳杆件两端约束的定义为：“000111”与“000011“；

Wishbone杆件两端约束的定义为：“000000“与“100111”；

注：在进⾏部分⼯况分析时，需考虑腐蚀余量对杆件属性的修改.3 加载

荷载的定义是建模的重要的环节，加载的准确性将直接影响计算的正确性。对sacs 程序，加载可以通过界⾯操作完成，也可通过编辑⽂本⽂件来定义载荷。荷载的⼤⼩要符合业主规格书的要求，如业主没有明确的要求，荷载的⼤⼩可根据经验估算。2.3.1⼀般载荷

z结构⾃重；⽆需加载，系统可⾃动计算；

z没有模拟的次要构件的重量将根据结构所在的位置，加到结构上，如： 导管架部分：riser的重量、扶梯的重量、阴极块的重量、抓桩器的重量等；

上部组块部分：⼩梁的重量（对基本设计）、扶梯的重量，墙⾯的重量等。z管线、设备重量；根据其他专业提供的条件将其加⼊到模型中；z活荷载；活荷载⼀般包括有：⾛道⾯载、设备活载等。2.3.2 环境载荷

环境载荷，我们可以单独的作个海况⽂件来定义，也可在模型⽂件⾥直接定义。z⽔压⼒；程序⾃动计算；

z海⽣物的定义；根据规格书要求来定义；

z风浪流的定义；其⼤⼩可根据规格书要求来定义，作⽤⾯积则要根据实际结构来定。z冰载荷的定义；.4载荷⼯况组合

荷载的⼯况组合，⼀般在结构说明书中（业主要求）有相应的要求及说明。下⾯列举了IN-PLACE⼯况需要考虑的⼏个荷载组合。2.4.1 正常操作⼯况：

结构重＋100％活荷载＋正常操作⼯况海况荷载（⼀般8个⽅向）＋修井机荷载（考虑⽅向）＋钻井机（考虑⽅向）＋吊机载荷（考虑⽅向）2.4.2 极端⼯况（⼀般）：

结构重＋75％活荷载＋正常操作⼯况海况荷载（⼀般8个⽅向）＋修井机荷载（⾃重）＋钻井机（考虑⽅向）＋吊机载荷（⽆吊重）2.4.3 极端⼯况（抗拔）：

结构重＋50％活荷载＋正常操作⼯况海况荷载（⼀般8个⽅向）＋修井机荷载（⾃重）＋钻井机（考虑⽅向）＋吊机载荷（⽆吊重）注：在模型⽂本⽂件中，为⽅便校对及以后的查找修改，建议对⽂本⽂件中每⼀个重要的信息或者不同类别的信息的输⼊进⾏说明标识。各种⼯况分析概述

.1静⼒分析（static analysis）3.1.1 分析流程：

3.1.2 建模分析中的重点及难点：z模型⽂件要符合建模的⼀般规则；

z对因考虑腐蚀⽽将导管架上的杆件直径减⼩的杆件，在海况⽂件中应通过GROUP OVERRIDE 或者MEMBER OVERRIDE 复原；同时可以定义截⾯的⾯积还原杆件的

重量；z桩⼟⽂件输⼊

1．保证输⼊数据的准确性。可以通过单独运⾏single pile analysis 来分析，直观的分析输⼊数据的准确性；2.注意单位的统⼀。

.2地震分析（earthquake analysis）3.2.1 分析流程：z第⼀步静态分析：

分析⽅法同静⼒分析，要求⽣成dynsef⽂件及psicsf⽂件。z第⼆步模态分析：

采⽤extract mode shapes 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第⼀步⽣成的dynsef⽂件；b、dyninp⽂件；c、动态模型⽂件；

2. 要求输出⽂件：a、dynmod⽂件；b、dynmas⽂件；z第三步响应普分析：

采⽤earthquake 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第⼆步⽣成的dynmod⽂件及dynmas⽂件；b、第⼀步⽣成的psicsf⽂件；c、第⼀步⽣成的dyrinp⽂件；2. 要求输出⽂件：a、dyrlst⽂件；b、dyrcsf⽂件；z第四步后处理，⽣成结果⽂件：

采⽤element stress and code check 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第三步⽣成的dyrcsf⽂件；b、pstinp⽂件；2. 要求输出⽂件：a、pstlst⽂件；

采⽤joint can tubular connection check 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第三步⽣成的dyrcsf⽂件；b、JCNINP⽂件；2. 要求输出⽂件：a、jcnlst⽂件；3.2.2 建模分析中的重点及难点：

z进⾏动态分析时要将主节点的约束设置成“222000”；z动态的模型⽂件时要说明是动态分析“加⼊dyn“。

z准确的模拟等效桩，需要⽐较准确的将底部剪⼒或弯矩跟实际地震时的底部剪⼒或弯矩等效，误差⼩于5％。.3疲劳分析（fatigue analysis）3.3.1 分析流程：z第⼀步静态分析：

分析⽅法同静⼒分析，要求⽣成dynsef⽂件及psicsf⽂件。z第⼆步模态分析：

采⽤extract mode shapes 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第⼀步⽣成的dynsef⽂件；b、dyninp⽂件；c、动态模型⽂件；

2. 要求输出⽂件：a、dynmod⽂件；b、dynmas⽂件；z第三步波浪响应普分析：

采⽤wave response 模块进⾏分析。此分析需根据业主要求，⼀般为⼋个⽅向，

对每个单独的⽅向。

1．要求输⼊⽂件：a、第⼆步⽣成的dynmod⽂件及dynmas⽂件；b、第⼀步⽣成的psicsf⽂件；c、第⼀步⽣成的wvrinp⽂件；d、模型⽂件；

2. 要求输出⽂件：a、WVRNPF⽂件（传递函数）；b、SACCSF⽂件；z第四步后处理，⽣成结果⽂件：采⽤fatigue damage 模块进⾏分析。

1．要求输⼊⽂件：a、第三步⽣成的SACCSF⽂件；b、ftginp⽂件；2. 要求输出⽂件：a、ftglst⽂件；3.3.2 建模分析中的重点及难点：

z进⾏动态分析时要将主节点的约束设置成“222000”；z动态的模型⽂件时要说明是动态分析“加⼊dyn“。

z第三步分析，模型⽂件中的波浪的周期的选择在接*台⼀阶周期的区域中取的波浪要相对多些。z第四步分析时，要求在选择第三步分析结果时与第四步输⼊的波浪普⼀致。