隱式雙索夾持式玻璃幕墻的受力性能研究.pdf

1、隨著人們對建筑美學(xué)的不斷追求，隱式雙索夾持式玻璃幕墻應(yīng)運(yùn)而生。隱式雙索夾持式玻璃幕墻，主要由夾持節(jié)點(diǎn)，中空玻璃和雙向拉索組成。它是由隱式單索夾持式玻璃幕墻發(fā)展而來的一種新型玻璃幕墻。隱式是指支承結(jié)構(gòu)可以在外觀上隱去，給人一種視覺上無結(jié)構(gòu)的感覺；雙索是指在平面內(nèi)有雙向正交拉索；夾持式是指結(jié)構(gòu)采用的是夾持連接方式。
　　 縱觀國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，在點(diǎn)支式玻璃幕墻方面的研究比較深入全面，在索支承玻璃幕墻方面的研究也多有涉及。但是針對隱式

2、雙索夾持式玻璃幕墻的研究，目前還鮮見。
　　 本文主要對隱式雙索夾持式玻璃幕墻進(jìn)行了局部分析和整體分析。局部分析中，以索網(wǎng)的離散化理論為基礎(chǔ)，分析研究了雙向正交拉索的受力性能；以經(jīng)典薄板理論為基礎(chǔ)，研究了中空玻璃的受力性能；以有限元軟件ANSYS為工具，分析了夾持節(jié)點(diǎn)的受力性能。整體分析中，利用對比模型分析了幕墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作性能，利用有限元軟件ANSYS分析了夾持節(jié)點(diǎn)的接觸工作狀態(tài)。
　　 本文采取有限元模擬與試驗(yàn)研究

3、相結(jié)合的方法，研究了隱式雙索夾持式玻璃幕墻的受力性能。主要研究了拉索預(yù)應(yīng)力、拉索直徑、玻璃厚度和夾持節(jié)點(diǎn)平動剛度等參數(shù)對整個結(jié)構(gòu)的靜力性能和動力性能的影響。
　　 最后，本文得出以下四點(diǎn)結(jié)論：
　　 1.利用有限元軟件ANSYS對夾持節(jié)點(diǎn)處的接觸問題進(jìn)行了實(shí)體建模分析。結(jié)果表明，當(dāng)中空玻璃上的均布荷載增加至2.5kN/m2時，夾持節(jié)點(diǎn)處均不會發(fā)生脫離，中空玻璃與上下夾板保持接觸，在整個加載過程中，中空玻璃是安全的。

4、>　　 2.利用對比模型對協(xié)同工作作用進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，協(xié)同工作作用的本質(zhì)即為整片玻璃幕墻呈現(xiàn)出的“薄膜效應(yīng)”，協(xié)同工作作用隨著幕墻結(jié)構(gòu)的撓度變大而增強(qiáng)，隨著拉索應(yīng)力的提高而增強(qiáng)。此外，協(xié)同工作效應(yīng)還與拉索預(yù)應(yīng)力、拉索直徑、玻璃厚度和夾具平動剛度等因素有關(guān)。
　　 3.通過對隱式雙索夾持式玻璃幕墻進(jìn)行參數(shù)化分析可知，幕墻結(jié)構(gòu)的靜力性能和動力性能均與拉索預(yù)應(yīng)力、拉索直徑、玻璃厚度和夾具平動剛度等因素有關(guān)。隨著拉索直徑的增

5、加，結(jié)構(gòu)中的最大索力將會減小，最大撓度將會增大，幕墻結(jié)構(gòu)的自振頻率將會降低。隨著拉索預(yù)應(yīng)力的提高，幕墻結(jié)構(gòu)中的最大索力將會增大，最大撓度將會減小，幕墻結(jié)構(gòu)的自振頻率將會提高。隨著玻璃厚度的增大，幕墻結(jié)構(gòu)中的最大索力幾乎不變，最大撓度略微減小，幕墻結(jié)構(gòu)的自振頻率將會緩慢提高。
　　 4.通過有限元模擬和試驗(yàn)研究可知，夾持節(jié)點(diǎn)處存在一定的連接剛度，它與夾具的材料、尺寸和接觸表面有關(guān)。根據(jù)理論分析和試驗(yàn)研究的結(jié)論并參照相關(guān)文獻(xiàn)，確定簡