問(wèn)題描述：
對(duì)于質(zhì)量源定義中的“特定的荷載模式（Specified Load Patterns）“選項(xiàng)（如下圖所示），請(qǐng)問(wèn) SAP2000 是如何將荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的呢？
解答：
SAP2000 將荷載模式中的荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的具體過(guò)程如下：
-
通過(guò)靜力等效或虛功原理，將作用于所有單元上的各種非節(jié)點(diǎn)荷載（包括線(xiàn)荷載、面荷載、體荷載等）轉(zhuǎn)換為等效節(jié)點(diǎn)荷載。
這樣，作用在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的綜合節(jié)點(diǎn)荷載 F = 直接節(jié)點(diǎn)荷載 FD + 等效節(jié)點(diǎn)荷載 FE。
-
將綜合節(jié)點(diǎn)荷載 F 進(jìn)行矢量分解，得到豎直方向的分量 FG。
-
計(jì)算節(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量 m = FG/g。其中，g 為重力加速度。
這里需要注意以下幾點(diǎn)：
-
只有豎直方向的節(jié)點(diǎn)荷載對(duì)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量有貢獻(xiàn)，水平方向的節(jié)點(diǎn)荷載并不會(huì)轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。
-
關(guān)于 FG 的正負(fù)號(hào)，當(dāng) FG 豎直向下時(shí)取為正；當(dāng) FG 豎直向上時(shí)取為負(fù)。因此，沿重力方向的節(jié)點(diǎn)荷載將轉(zhuǎn)換為正的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，相反則轉(zhuǎn)換為負(fù)的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。但節(jié)點(diǎn)總質(zhì)量（或稱(chēng)為"凈質(zhì)量"）必須 ≥ 0！
-
盡管只有豎直方向的節(jié)點(diǎn)荷載對(duì)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量有貢獻(xiàn)，但轉(zhuǎn)換后的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量卻是沿三個(gè)平動(dòng)方向，而并非部分用戶(hù)認(rèn)為的“只有豎直方向的質(zhì)量”。
以上內(nèi)容適用于 SAP2000 及 ETABS 2013，但對(duì)于 ETABS v9 則不然。ETABS v9 對(duì)參與轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)荷載及質(zhì)量的正負(fù)號(hào)規(guī)定皆有所不同，具體體現(xiàn)為：
-
ETABS v9 以綜合節(jié)點(diǎn)荷載 F 計(jì)算節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，即：m = F/g。
-
關(guān)于 F 的正負(fù)號(hào)，當(dāng)荷載值為正值時(shí)取為正；當(dāng)荷載值為負(fù)值時(shí)取為負(fù)。因此，正的荷載值將轉(zhuǎn)換為正的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，負(fù)的荷載值將轉(zhuǎn)換為負(fù)的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。即以施加荷載的數(shù)值的正負(fù)號(hào)作為質(zhì)量正負(fù)的判斷依據(jù)，而荷載的實(shí)際作用方向。同樣，節(jié)點(diǎn)總質(zhì)量（或稱(chēng)為"凈質(zhì)量"）必須 ≥ 0！
從以上分析可以看出，只有在沿重力方向（Gravity）進(jìn)行加載時(shí)，ETABS v9 與 SAP2000 才能得到相同的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。其余方向的加載可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)程序使用不同的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，對(duì)比結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)異常（如結(jié)構(gòu)周期、動(dòng)力響應(yīng)、結(jié)構(gòu)阻尼等等）。