● 摘要
柔性点支玻璃幕墙结构凭借其轻巧、美观、良好的通透性等优点,被广泛应用于大型公共建筑、高层或超高层建筑的表面。单层索网点支玻璃结构对温度和风荷载尤为敏感,然而目前已有研究主要集中于单层索网点支玻璃幕墙常温正常使用状态下的静力和动力受力规律及普通框支承火灾高温条件下玻璃的破坏特征,而对此类结构火灾高温下的整体受力性能、破坏模式及影响因素等的认识尚不清楚,因此,深入开展此类结构的火灾高温下性能研究具有十分重要的理论意义和工程实用价值。本文结合理论分析、试验研究和数值模拟计算等多种方法,对单层钢化玻璃和中空玻璃高温下的破坏机理,及在充分考虑钢索结构的材料非线性和风荷载等参数的影响下,对单层索网点支玻璃幕墙结构火灾下的受力性能进行了深入研究。本文主要完成了以下几方面的工作:
(1)对单层钢化玻璃和中空玻璃面板进行了火灾高温承载力试验,获得了玻璃面板在火灾高温下的破坏模式和破坏临界温度,结合试验中玻璃面板在火灾高温下的变形、承载能力及破坏特点分析了其破坏机理;对玻璃面板进行了有限元分析,将所得计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好。
(2)对单层索网点支玻璃结构中的玻璃与钢索节点约束模型进行了系统介绍,探讨了钢索与玻璃协同作用等因素对结构承载性能的影响,并建立了不同节点约束模型下的单层索网点支玻璃幕墙结构的有限元模型。
(3)在整体不均匀升温和局部升温条件下,通过计算240例模型,得到了结构在不同节点约束模型、幕墙尺寸、钢索直径和钢索间距等因素影响下的结构最大位移和钢索最大应力,并分析了其在玻璃面板破碎前后的变化趋势。
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