玻璃幕墙与索桁架结构力学性能研究

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预应力索桁架点式玻璃幕墙是一种柔性结构体系,由于它的建筑艺术效果独特,近几十年来它被越来越多的建筑所采用。目前这种结构体系的研究还不完善,幕墙结构由于风荷载发生毁坏的实例时有发生,这方面的研究有其现实意义。本文对玻璃面板和索桁架支承体系的力学原理进行了具体分析,推导了索桁架非线性有限元法的基本方程,分析了索桁架刚度的影响因素。利用索桁架与玻璃的协同分析法,对索桁架玻璃幕墙结构体系进行了分析,推导出影响双层索网与玻璃协同工作性能的主要因素;建立了3D实体非线性有限元模型,对索桁架玻璃幕墙协同工作下的整体结构力学性能进行了分析,以及协同和非协同情况下各参数的变化对整体结构受力性能的影响分析。本文分析了作用于玻璃幕墙风荷载的特性及其随高度的变化规律,推导了风荷载标准值的计算方法,采用ANSYS软件,计算不同高度处的风荷载作用,与均匀风荷载作用结果进行比较,详细分析了风荷载的作用对结构位移的影响。
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