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单层平面索网点支式玻璃幕墙结构性能研究

王永慧

  单层平面索网点支式玻璃幕墙是一种墙体的围护结构。单层平面索网结构体系是拉索桁架及拉杆桁架结构体系的简化形式,是一种张力结构体系,它由正交布置或斜交布置的钢索张拉后形成,取消了腹杆构件,在极大程度上提高了玻璃幕墙结构的通透性,其结构简捷、轻盈美观、通透性好,应用前景广泛。单层平面索网点支式玻璃幕墙结构体系主要是在风荷载和地震荷载作用下破坏,因此,对这两方面的研究势在必行。 本文运用有限单元法,考虑单层平面索网点支式玻璃幕墙支承体系的几何非线性及玻璃面板的协同作用,建立单层平面索网点支式玻璃幕墙的ANSYS有限元计算模型,计算分析其结构体系在风荷载作用下的静力性能,并分析幕墙结构体系中:拉索直径、拉索预拉力、玻璃面板分格尺寸、玻璃面板厚度等参数变化对幕墙结构性能的影响,并将各参数进行归一化处理,来综合分析各个参数对幕墙结构体系结构性能的影响。 结构体系的自振特性是结构本身固有的非常重要的力学性能,分析结构体系的自振频率和振型特性是掌握该类结构体系动力性能的基本方法之一,同时也是运用振型分解反应谱法求解结构体系动力响应的前提。对单层平面索网点支式玻璃幕墙结构体系进行模态分析,研究幕墙结构体系的自振特性,为研究幕墙结构体系的动力性能做准备,并分析幕墙结构体系中:拉索直径、拉索预拉力、玻璃面板分格尺寸、玻璃面板厚度等参数变化对幕墙结构体系自振特性的影响,并将各参数进行归一化处理,来综合分析各个参数对幕墙结构体系自振性能的影响。 研究分析在地震作用下单层平面索网点支式玻璃幕墙的结构性能,用时程分析法研究在不同方向地震作用下幕墙结构体系的内力与变形响应,找出最不利地震波输入方向,再用振型分解反应谱法进行对比分析。并研究在地震作用下,幕墙结构体系中:拉索直径、拉索预拉力、玻璃面板分格尺寸、玻璃面板厚度等参数变化对幕墙结构性能的影响,并将各参数进行归一化处理,来综合分析各个参数对幕墙结构体系动力性能的影响。 单层平面索网点支式玻璃幕墙是一种几何非线性较强的柔性张拉结构体系,目前专门针对该结构体系中玻璃面板协同作用的静力、动力特性方面的研究尚不多见,本文对单层平面索网点支式玻璃幕墙整体结构体系的静力、动力性能进行研究,并对单层平面索网点支式玻璃幕墙结构体系的设计参数进行分析,得到了一些有实用意义的结论。……   
[关键词]:点支式玻璃幕墙;单层平面索网;预拉力;非线性;静力性能;动力性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:昆明理工大学2009年