问题描述：
请问，SAP2000 对框架单元的内力输出方向是如何规定的？如何正确判断截面内力的正负号呢？
解答：
对于杆件在同一横截面位置处的内力值，当选择的隔离体不同时，内力的方向必然发生变化。如以下左图所示，对于截面 a-a 处的杆件内力，基于隔离体Ⅰ和隔离体Ⅱ必然会得到等大异号的作用力与反作用力。
为了保持截面内力值的唯一性（即：基于不同隔离体的内力符号相同），材料力学将内力符号与杆件变形相关联。具体规定（对照以上右图）如下：
☆ 杆件受拉，轴力为正值；反之受压，则为负值。
☆ 杆件顺时针错动，剪力为正值；反之逆时针错动，则为负值。
☆ 杆件下部受拉，弯矩为正值；反之上部受拉，则为负值。
上述规定简单直观、便于应用，但缺乏严谨的逻辑性和广泛的适用性。例如，对于结构力学中的框架体系，立柱的弯矩值显然无法以“上部受拉”或“下部受拉”来区分正负号。因此，各种有限元软件（包括 SAP2000，ANSYS，ABAQUS 等）均以杆件单元的坐标系统来规定内力的正负号。与材料力学采用的方法相比，后者在逻辑上更加严谨且适用范围更广。当然，这里的“杆件单元”包括 SAP2000 中的框架单元或 ANSYS 和 ABAQUS 中的梁单元。
以 SAP2000 为例，截取任意长度的梁段均可得到左右两端的截面。对于整个框架单元，即 i 端截面和 j 端截面，如下图所示。两个截面均有各自的外法线方向，所谓“外法线方向”即：垂直于该截面且指向梁段（或单元）外部的方向。因此，i 截面的外法线方向沿局部 -1 轴方向，故该截面为 -1 面；j 截面的外法线方向沿局部 +1 轴方向，故该截面为 +1 面。同理，对于沿框架单元轴向的纵向面（如顶面、底面以及侧面等），根据外法线方向也可以区分为 ±2 面和 ±3 面。
基于以上 +1 面和 -1 面的概念即可确定截面内力的正负号，具体如下：
1，对于作用在 +1 面（即框架单元的 j 端截面）上的内力
a，轴力 P，扭矩 T，剪力 V2/V3：沿局部轴正方向的内力为正。
b，弯矩 M3：+2 面受压为正
c，弯矩 M2：+3 面受压为正
2，对于作用在 -1 面（即框架单元的 i 端截面）上的内力
a，轴力 P，扭矩 T，剪力 V2/V3：沿局部轴负方向的内力为正，即“负负为正”。
b，弯矩 M3：+2 面受压为正
c，弯矩 M2：+3 面受压为正
根据以上截面内力的符号规定可以看出，上图显示的所有内力均为正值，如方向相反则为负值。值得一提的是，以上关于截面弯矩的特殊规定（即 b、c 项）在 ANSYS 或 ABAQUS 中并不存在。在 ANSYS 或 ABAQUS 中，所有六个内力分量均完全依据 a 项规定正负号。