玻璃幕墻結(jié)構(gòu)動力學分析與數(shù)值模擬.pdf

1、幕墻作為一種建筑物外圍護結(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)上的主要隨機荷載。長期以來，人們對幕墻主要受力構(gòu)件的分析研究是建立在簡支梁或多跨連續(xù)梁模型基礎(chǔ)上的。目前幕墻設(shè)計中的受力模型，是將橫梁看成一個雙向受彎的梁，它同時承受風荷載和重力作用兩個方向的彎矩。風荷載通過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，而幕墻所承擔的所有外部荷載則是通過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)上的風荷載、地震作用等則是幕墻動力分析中首要考慮的因素。而振動分析的復雜性遠非靜力學問題可比。 本文首先探討了國內(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)計中常用的計算方法，通過建立有限元模型并結(jié)合幕墻的物理性能試驗首先用ANSYS軟件對玻璃幕墻結(jié)構(gòu)進行了靜力分析和計算，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)，并通過采用改進的半剛性模型，較好地模擬了這種狀態(tài)，且與試驗結(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譜，通過一組余弦函數(shù)對脈動風進行了模擬。文中模擬結(jié)果與實測結(jié)果進行了算例比較分析，結(jié)果表明模擬風較好地滿足了自然風的基本特性，適合工程計算要求；最后根據(jù)前文的計算結(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)計算的風振系數(shù)，對玻璃幕墻結(jié)構(gòu)用ANSYS軟件進行了風振響應(yīng)分析，給出了具體算例和