SAUSAGE 2020版本新增功能介绍

侯晓武

广州建研数力建筑科技公司 北京 100013

[摘要]SAUSAGE 2020版本目前已经进入到了最后的测试阶段。这个版本根据工程师的需求，完善了现有的模型接口、荷载输入、自动选波以及性能评价标准等功能，进一步提升了现有功能的易用性。同时增加了复杂截面分析、考虑构件偏心、附加阻尼比计算、构件配筋、非线性稳定性分析以及钢结构直接分析等功能，拓宽软件的使用领域和范围。

[关键词]新增功能；SAUSAGE 2020；

1 新增和完善功能介绍

1.1 全面支持主流设计软件模型导入

目前SAUSAGE软件支持所有主流设计软件模型导入，包括SATWE、PMSAP、YJK、ETABS、SAP2000以及MIDAS模型。2020版本对于现有的接口进行完善，特别是对YJK接口品质进行了提升。

                        YJK模型 SSG模型

图1

1.2 支持任意复杂截面构件大震弹塑性分析

（1）利用PKPM复杂任意截面编辑器定义截面

图2 定义复杂截面钢管混凝土截面

（2）SATWE中添加该截面，利用该截面定义构件，并进行分析

添加时，截面类型选择305组合任意多边形并进行导入即可。

图3 SATWE中导入自定义截面

（3）SAUSAGE中导入SATWE模型，进行分析

复杂截面构件分析结果查看方法与其他构件相同，这里不再赘述。

图4 SAUSAGE中导入复杂截面

1.3 准确考虑楼板对框架梁的面外约束作用

对结构进行分析时，如果不进行特别设置，框架梁与楼板的位置关系为中性轴对齐，这与实际的梁板位置关系有所不同，无法准确考虑楼板对框架梁的面外约束作用。弹性设计软件中，一般通过设置中梁和边梁的刚度放大系数来考虑，进行弹塑性分析时，由于这种约束作用受到楼板和梁刚度变化的影响，因而无法通过这种方法来实现。

SAUSAGE中可以通过楼面对齐设置，使梁顶和板顶与楼层标高平齐，这与构件真实的位置关系一致。可以通过菜单“属性修改→其它属性修改→偏心对齐→楼面对齐”对全楼统一进行设置，或者选中构件以后，通过右键的属性对话框编辑构件的偏心设置。

（a）设置前 (b)设置后

图5楼面对齐

1.4 增加灵活的荷载定义与修改

SAUSAGE 2020版本中，在程序默认的恒荷载、活荷载、风荷载以及地震荷载之外，允许用户自定义荷载工况，同时用户可以定义各荷载工况的分项系数、重力荷载代表值系数、组合之系数等。

图6荷载工况列表

软件支持用户对集中荷载、梁/柱/斜撑单元荷载、墙荷载、板荷载进行添加、替换和删除。

图7定义节点荷载图8编辑墙荷载

1.5 新增大跨空间结构非线性稳定性分析

SAUSAGE软件分析功能进一步丰富，软件不再仅仅是大震弹塑性分析工具，也可以对大跨空间结构进行稳定性分析，功能包括弹性屈曲分析、考虑几何非线性的稳定性分析以及考虑双非线性（材料非线性+几何非线性）的稳定性分析。根据实际工程测试，软件分析结果与权威非线性分析软件保持一致。

图9线性屈曲模态

图10非线性屈曲分析荷载变形曲线

采用静力非线性分析功能，也可以实现结构在风荷载作用下的大震性能化分析（Pushover）。

图11风荷载作用下的基底剪力-顶点位移曲线

1.6 更加完善的自动选波功能

2020版本进一步完善了自动选波功能，支持用户自定义多个周期点进行地震波转换的反应谱与规范反应谱的对比。根据筛选条件选出满足要求的地震波以后，可以对地震波进行组合，选出满足要求的规定条数的地震波。

图12自动筛选地震动

1.7 增加规范算法自动计算减震结构附加阻尼比

程序按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第12.3节的方法，分别计算消能减震结构的总应变能Ws以及阻尼器耗能Wc，并根据下式计算减震结构附加阻尼比ζd。

(公式1)

图13某减震结构图14结构总应变能

图15 阻尼器耗能图16 阻尼器附加阻尼比

1.8 增加广东规程等多种性能评价标准

SAUSAGE软件默认的性能评价参考了华东院标准，根据混凝土受压损伤、受拉损伤以及钢筋塑性应变进行评价。2020版本增加《建筑结构抗倒塌设计规范》和容柏生评价标准，三者由于评价标准不同，对于同一个动力弹塑性分析结果，评价结果可能存在差异。

（a）华东院(b)抗倒塌规范(c)容柏生

图17性能评价标准

1.9 根据大震弹塑性分析内力设计配筋

按照《抗规》以及《高规》的要求，对于重要的建筑物，需要进行抗震性能化设计。对于关键构件，需要满足中、大震弹性或不屈服的性能目标。此时如果仍然采用等效弹性的方法进行计算，会导致关键构件内力和配筋都过大。此时可以将关键构件定义为弹性，其它构件定义为弹塑性，进行弹塑性分析并根据弹塑性分析得到的构件内力进行配筋。

对于减震结构中的子结构以及隔震结构中的隔震层，也可以采用弹塑性分析得到的构件内力进行设计。

                           (a)构件内力(b)构件配筋

图18根据弹塑性分析内力进行配筋

1.10提供钢结构直接分析设计软件SAUSG-Delta

《钢结构设计标准》（GB50017-2017）第5.5节增加了直接分析设计法，需要考虑结构的初始缺陷、材料非线性、几何非线性等因素进行分析和验算，而不需要考虑计算长度系数。根据规范要求，我们开发了钢结构直接分析设计软件SAUSG-Delta，可以接力SATWE等各种主流设计软件，内嵌SAUSAGE高性能计算核心，可以定义结构整体和构件初始缺陷，准确模拟结构的材料非线性和几何非线性，可以进行线性屈曲分析和非线性极限承载力分析，支持静力、地震、风荷载等多种工况组合进行直接分析设计。

图19钢结构直接分析设计软件

2结论

本文重点介绍了SAUSAGE 2020版本新增和完善的十个功能，对于已有的导入接口、荷载定义、自动选波、性能评价等功能进行了完善，同时增加了复杂截面设计、减震结构阻尼比计算、构件配筋、非线性稳定分析以及钢结构直接分析等用户比较关心的一些功能，扩大了软件的使用范围和领域，欢迎广大工程师使用。