玻璃幕墻結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與數(shù)值模擬.pdf

1、幕墻作為一種建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它是懸掛于建筑物主體結(jié)構(gòu)之外，兩者之間彈性連接，不承受主體荷載的獨(dú)立體系。它所承受的荷載主要是由自然環(huán)境、人為作用及其自重引起的，其中風(fēng)荷載，地震作用及溫度變化是作用在幕墻結(jié)構(gòu)上的主要隨機(jī)荷載。長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)幕墻主要受力構(gòu)件的分析研究是建立在簡(jiǎn)支梁或多跨連續(xù)梁模型基礎(chǔ)上的。目前幕墻設(shè)計(jì)中的受力模型，是將橫梁看成一個(gè)雙向受彎的梁，它同時(shí)承受風(fēng)荷載和重力作用兩個(gè)方向的彎矩。風(fēng)荷載通過(guò)荷載分配后作為均布荷載施加

2、在幕墻主要受力構(gòu)件上，而幕墻所承擔(dān)的所有外部荷載則是通過(guò)立柱傳給建筑主體結(jié)構(gòu)的。 隨著建筑層高的增加，作用在幕墻結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載、地震作用等則是幕墻動(dòng)力分析中首要考慮的因素。而振動(dòng)分析的復(fù)雜性遠(yuǎn)非靜力學(xué)問(wèn)題可比。 本文首先探討了國(guó)內(nèi)外幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)行幕墻設(shè)計(jì)中常用的計(jì)算方法，通過(guò)建立有限元模型并結(jié)合幕墻的物理性能試驗(yàn)首先用ANSYS軟件對(duì)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析和計(jì)算，指出了立柱兩端與主體結(jié)構(gòu)連

3、接處的非線性狀態(tài)，并通過(guò)采用改進(jìn)的半剛性模型，較好地模擬了這種狀態(tài)，且與試驗(yàn)結(jié)果符合較好；然后利用互譜密度函數(shù)矩陣的分解，并且考慮了隨高度變化的風(fēng)譜，通過(guò)一組余弦函數(shù)對(duì)脈動(dòng)風(fēng)進(jìn)行了模擬。文中模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了算例比較分析，結(jié)果表明模擬風(fēng)較好地滿足了自然風(fēng)的基本特性，適合工程計(jì)算要求；最后根據(jù)前文的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合理論與有限元模型，提出了適合玻璃幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算的風(fēng)振系數(shù)，對(duì)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)用ANSYS軟件進(jìn)行了風(fēng)振響應(yīng)分析，給出了具體算例和