隐框玻璃幕墙硅酮结构胶粘结厚度设计方法

针对《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102—2003）中隐框玻璃幕墙硅酮结构胶厚度计算公式中的不合理性,在试验研究的基础上,通过有限元分析和理论推导,揭示了隐框玻璃幕墙硅酮结构胶在主体结构侧移下的变形机理,将隐框玻璃幕墙硅酮结构胶厚度计算公式进行修正。结果表明:在主体结构发生层间侧移时,玻璃面板在硅酮结构胶的带动作用下会发生转动,硅酮结构胶只承担主体结构层间侧移的一小部分;硅酮结构胶剪切位移折减系数取值应在0.45～0.50之间;所得结论可为中国隐框玻璃幕墙硅酮结构胶的设计和性能评估提供重要指导。     

大型展览场馆主体结构与玻璃幕墙相互作用的仿真分析

为保证大型展览场馆结构的适用性及其围护玻璃幕墙的安全性,需要对安装后幕墙体系的整体性及主体结构与幕墙间的相互作用进行合理分析。以一个结构形式新颖的大型展览场馆为分析对象,基于三维有限单元方法建立计算模型,利用二力杆单元、梁单元、实体单元及壳单元分别模拟主体结构的斜拉钢杆、钢箱梁、钢筋混凝土楼板等构件及玻璃幕墙,对主体结构和幕墙体系在各种工况下的反应进行计算。通过荷栽效应的组合,确定出最不利的情况。所提的方法可以用于大型工业展览场馆玻璃幕墙体系的设计方案优化或改造方案评估。     

四边简支夹层玻璃承载性能理论和试验研究

采用ANSYS有限元软件对四边简支夹层玻璃受弯进行数值分析,并与受弯承载力试验结果比较,研究夹层玻璃的受力特点,进而得出准确的夹层玻璃的力学计算模型。在夹层玻璃承载力试验和大量数值模拟的基础上,与国内外玻璃幕墙规程进行比较,归纳总结出PVB胶片对夹层玻璃承载力的影响程度,对现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102—2003)中关于夹层玻璃在风荷载等短期荷载作用下的挠度公式进行修正并给出修正系数。     

方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙结构水平承载力研究

为研究方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙结构的抗震性能和水平承载力,进行了一榀缩尺比为1∶3的2层单跨方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙结构的拟静力试验,得到了其破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移等。利用有限元软件ABAQUS对其进行了非线性数值模拟,分析了方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能、受力机理和破坏机制。基于试验和数值模拟结果,结合理论研究,提出了方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙的水平承载力的计算式,并将其计算结果与试验、数值模拟结果进行对比。结果表明：方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙具有较高的水平承载力、初始刚度及良好的延性和耗能能力,水平承载力计算式的计算结果与试验、数值模拟结果吻合较好。     

合肥新桥国际机场航站楼索支承点支式玻璃幕墙的设计分析

合肥新桥国际机场3区航站楼陆侧采用单层索网支承体系玻璃幕墙,其具有通透性好,轻盈美观等特点,但设计分析时需要考虑预应力和几何非线性大变形的影响。本文运用ANSYS建立了该3区整体结构的有限元模型,分析了在考虑风荷载和地震荷载的组合作用下玻璃幕墙的承载能力及变形性能,同时讨论了索网幕墙对主体结构的影响。结果表明,幕墙的变形及拉索的内力均满足要求,索网幕墙对主体钢结构的影响不大,通过有限元分析结果为实际工程设计提供依据。     

风荷载与地震耦合作用下超高层建筑的结构损伤与玻璃幕墙坠落研究

超高层建筑服役周期长,在其全寿命周期内有可能遭受风和地震同时作用,需针对主体结构和玻璃幕墙受风、地震单独和耦合作用进行研究。基于结构高度为300.5 m超高层框架-核心筒结构,依据相关规范要求建立主体结构与玻璃幕墙整体有限元分析模型,根据场地条件选取3组三向地震动记录,并通过已完成的1∶440缩尺模型风洞试验获得10、50 a和100 a重现期的风压时程。采用非线性时程分析方法,研究风荷载、地震单独与耦合作用对主体结构和玻璃幕墙受力性能的影响。结果表明：玻璃幕墙对主体结构的影响较小,而主体结构对玻璃幕墙的影响则较大,其变形超过玻璃幕墙由荷载直接作用所产生的变形。在风荷载或地震单独作用下,主体结构的非线性响应和玻璃幕墙的破坏情况均随荷载强度增大而增大;在地震作用下,主体结构进入非线性状态后,结构顶点位移和层间位移角的增幅超过基底剪力的增幅,但低于峰值加速度的增幅;在风荷载作用下,主体结构处于弹性工作状态,基底剪力和倾覆弯矩随风压增大呈线性增长,但因变形响应特性不同,变形产生非线性增长,结构扭转效应增大;在风荷载与地震耦合作用下,主体结构和玻璃幕墙的非线性响应超出风荷载或地震单独作用的简单叠加,结构变形为单独作用简单叠加值的110%~134%。结构刚度变化较大的加强层及其邻近1~2层,侧风面负风压较大,玻璃幕墙容易破坏而坠落,设计时需注意加强。     

Study on structural damage and falling of glass curtain wall of super high-rise building under coupling action of wind and earthquake

超高层建筑服役周期长，在其全寿命周期内有可能遭受风和地震同时作用，需针对主体结构和玻璃幕墙受风、地震单独和耦合作用进行研究。基于结构高度为300.5 m超高层框架-核心筒结构，依据相关规范要求建立主体结构与玻璃幕墙整体有限元分析模型，根据场地条件选取3组三向地震动记录，并通过已完成的1∶440缩尺模型风洞试验获得10、50 a和100 a重现期的风压时程。采用非线性时程分析方法，研究风荷载、地震单独与耦合作用对主体结构和玻璃幕墙受力性能的影响。结果表明：玻璃幕墙对主体结构的影响较小，而主体结构对玻璃幕墙的影响则较大，其变形超过玻璃幕墙由荷载直接作用所产生的变形。在风荷载或地震单独作用下，主体结构的非线性响应和玻璃幕墙的破坏情况均随荷载强度增大而增大；在地震作用下，主体结构进入非线性状态后，结构顶点位移和层间位移角的增幅超过基底剪力的增幅，但低于峰值加速度的增幅；在风荷载作用下，主体结构处于弹性工作状态，基底剪力和倾覆弯矩随风压增大呈线性增长，但因变形响应特性不同，变形产生非线性增长，结构扭转效应增大；在风荷载与地震耦合作用下，主体结构和玻璃幕墙的非线性响应超出风荷载或地震单独作用的简单叠加，结构变形为单独作用简单叠加值的110%~134%。结构刚度变化较大的加强层及其邻近1~2层，侧风面负风压较大，玻璃幕墙容易破坏而坠落，设计时需注意加强。     

玻璃幕墙传热系数计算方法及工程应用

在研究玻璃幕墙热传递特点的基础上,基于一维稳态热传导理论,以中空玻璃为例建立了玻璃系统传热系数计算模型;基于二维稳态热传导理论和有限单元法,采用三节点三角形单元对二维温度场进行了离散,推导了单元热传导矩阵和温度载荷列阵,并推导了热对流、热流密度、辐射以及各种边界条件耦合作用下对单元热传导矩阵和温度载荷列阵的修正公式,建立了玻璃幕墙框及附加线传热系数计算模型。利用Visual C++和ObjectARX对AutoCAD进行了二次开发,研发了玻璃幕墙传热系数计算软件TJCW,并通过算例与LBNL系列软件计算结果进行比较,验证了所编软件的正确性和有效性。最后对某工程实例中玻璃幕墙传热系数进行了节能验算。研究结果表明：建立的传热系数计算模型能够正确的计算玻璃幕墙传热系数,基于该计算模型开发出的软件能够应用于实际工程的节能分析和计算中。     

点接式玻璃幕墙超强度分析

采用有限元方法计算了点接式玻璃幕墙在风荷载作用下的应力场,并讨论了孔边应力特性,将计算结果与实验室结果相比较后发现,通常认为的玻璃板“超强度”使用只是根据计算结果所得结论,实际使用情况与此差别较大。     

合肥新桥国际机场航站楼索支承点支式玻璃幕墙的动力性能分析

索支承点支式玻璃幕墙作为柔性非线性张拉结构,有着刚度小、阻尼小、自振频率较低等特性,其在地震和风振作用下的响应不同于一般结构.采用ANSYS软件,计算分析了合肥新桥国际机场航站楼索支承点支式玻璃幕墙的自振特性、地震和风振作用下的响应及玻璃幕墙对主体结构地震响应的影响.分析考虑玻璃幕墙和主体结构的耦合作用,得出可独立分析...     

两边连接薄钢板剪力墙加固损伤RC框架结构抗震性能

为了提高损伤RC框架的抗震性能,采用两边连接薄钢板剪力墙对其进行加固.通过2个1/3缩尺比单跨2层两边连接薄钢板加固损伤RC框架的低周往复加载试验,对其抗震性能进行了研究,并与未损伤RC框架试验结果进行对比分析.结果 表明:设置两边连接钢板剪力墙,可显著提高损伤RC框架的承载力、抗侧刚度和延性;加固后的结构钢板剪力墙屈...     

改进型组合钢板剪力墙有限元分析与研究

为改进型组合钢板剪力墙设计了合理的有限元模型,对纯钢板和3种不同混凝土板厚度以及3种跨高比的组合墙进行了有限元对比模拟分析.结果表明：两侧混凝土板对组合墙的承载力影响不大但可提高其后期刚度,并可有效限制钢板的出平面屈曲;同时,随着跨高比的增大,结构整体承载力有所提高.在此基础上,比较了几组模型的抗剪承载力性能,以及预制墙板对其屈曲荷载的影响,并给予建议的简化模型.可以看出,改进型组合钢板剪力墙有较好的延性以及耗能性能,能充分利用材料的性能.     

隐式单索夹持式玻璃幕墙承载性能的有限元分析

隐式单索夹持式玻璃幕墙将结构隐藏在内部,在现有幕墙体系中最为通透,但是在设计分析时需要考虑预应力、几何非线性和大变形的影响,难度有所增加。隐式单索体系是一种新型建筑结构,在承载性能方面的研究还很薄弱。本文借鉴单层索结构的研究方法,根据试验模型简化后建立了有限元模型,对玻璃刚度、连接件刚度、钢索直径、预拉力等的静力及动力承载力影响趋势进行研究。通过有限元分析结果和试验数据的对比,验证有限元计算方法和结果的可靠性,为实际工程设计提供依据。     

点支式玻璃幕墙张拉索杆支承体系自振特性参数分析

张拉索杆结构是点支式玻璃幕墙最常见的支承体系之一,属于一种柔性结构,对外荷载的作用比较敏感。建立了点支式玻璃幕墙张拉索杆支承体系的非线性动力特性分析的有限元模型,分析了该结构的自振频率与各阶振型,并进一步研究了初始预拉力、拉索截面面积、撑杆截面面积和撑杆长度几个主要的设计参数以及玻璃质量变化对该结构的自振频率的影响。     

幕墙单元中结构胶小比例粘结失败的探讨

结构性装配幕墙的割胶测试作为幕墙施工品质检查的重要方法,被广泛采用于幕墙项目品质管理中,但在实际割胶检查中常会因为出现小比例结构胶粘结失败能否判定为合格而出现争论.针对幕墙单元中结构胶粘结失败采用有限元分析方法建立模型,研究了不同粘结失败部位与失败比例下玻璃的挠曲变形与所受应力、硅酮结构胶所受应力,更加科学地了解结构胶...     

全玻幕墙中玻璃肋稳定性的理论分析及设计方法研究

在玻璃肋稳定性试验研究的基础上,文章建立了有限元模型,对玻璃肋的稳定承载力进行数值模拟,基于弹性稳定理论,利用能量法对全玻幕墙中通过结构胶和玻璃面板连接的竖向单片玻璃肋稳定承载力进行理论推导,提出对应的屈曲临界荷载计算公式。经验证,计算公式与试验研究、有限元分析结果吻合良好,这将为建立全玻幕墙玻璃肋的设计方法奠定理论基础。     

Behaviour of embedded steel plate in composite coupling beams

Plate-reinforced composite (PRC) coupling beam is fabricated by embedding a vertical steel plate into a conventional-reinforced concrete coupling beam to enhance its strength and ductility. Shear studs are welded on the steel plate surfaces to allow for proper load transfer between the concrete and steel plate. The present study focuses on the evaluation of internal load distributions and load sharing on the embedded steel plate as well as at the shear studs in composite coupling beams using the nonlinear finite element package ATENA. The proposed two-dimensional finite element model is able to simulate the overall load-deflection behaviour and internal load distributions of coupling beams subjected to bending and shear forces. The reliability of the model is demonstrated by comparisons with the available experimental results. This is followed by an extensive and carefully planned parametric study using the calibrated finite element model. Numerical results on the effects of steel plate geometry, span-depth ratio of beams and steel reinforcement ratios at beam spans and in wall regions are presented and discussed in this paper. The finite element model provides a better understanding of the behaviour of shear studs as well as plate anchorage in the wall regions and embedded beam region. Based on the numerical results, equations for quantifying the shear stud forces are established and a set of non-dimensional design charts for determining the internal forces of the embedded steel plates is constructed. Both of them are useful for engineers to design PRC coupling beams.     

钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明:轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

双层索系支承玻璃幕墙结构的抗震设计反应谱研究

广泛应用于大型公共建筑中的双层索系支承玻璃幕墙结构是一种新型结构形式。针对这种结构的研究,以往大多侧重于其抗风性能,而对于其抗震性能的研究较少。针对双层索系支承幕墙结构的特点,构造非线性单质点体系,利用多条最不利地震动记录,采用时程分析法计算该类结构在小震、中震和大震下的加速度反应谱。在此基础上,经过统计、平滑处理,得到适用于双层索系支承玻璃幕墙结构抗震设计的设计地震反应谱和地震影响系数。算例分析表明,采用该反应谱所得到的结构地震响应值与时程分析结果较为接近。     

浅谈公共建筑门窗与幕墙节能改造技术

门窗与玻璃幕墙是建筑绝热的薄弱环节,随着门窗与玻璃幕墙面积的不断扩大,建筑耗能也在日趋增加.门窗与玻璃幕墙作为建筑外围护结构的重要部分,其重要性涉及到能源的消耗以及如何采用各种技术手段降低能耗的问题.因此,研究门窗与玻璃幕墙节能具有重大的意义.本文阐述了门窗与玻璃幕墙节能的重要性,提出了门窗节能与玻璃幕墙节能改造的一些...