点式玻璃幕墙面板承载力及变形性能的有限元分析

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变几何单拉索点玻璃幕墙结构受力及数值建模分析

变几何单拉索点玻璃幕墙结构受力及数值建模分析摘要：基于玻璃幕墙的基本特性出发结合三维有限元软件SAP2000建立变几何单拉索点玻璃幕墙结构体系，针对建模过程中的模型搭建，属性赋值以及各项荷载施加等建模前期工作开展探索研究，针对建模的各项细节问题的处理给出相对合理的流程建议，为后期同类型的建模工作作出有效指导，规范了变几何单拉索点玻璃幕墙结构的数值建模实施，提高了模型的有效利用率与建模的可信性。

关键词：变几何；单拉索点；玻璃幕墙；数值建模Stress Analysis and Numerical Modeling of Variable Geometry Single Cable Point Glass Curtain Wall StructureAbatract：Based on the fundamental properties of the glass curtain wall, supporting system combined with three dimensional finite element software SAP2000 establish variable geometry of single point lasso glass curtain wall structure system, aiming at the model built in the process of modeling, attribute assignment as well as the various load modeling early exploration research work, in view of the problem of the modeling the details of the processing of relatively reasonable process Suggestions, In order to provide effective guidance for the later modeling work of the same type, the numerical modeling implementation of the variable geometry single cable point glass curtain wall structure is standardized, which improves the effective utilization of the model and the credibility of the modeling.Keyword：variable geometry; single cable; glass curtain wall; numerical modeling最近几年以来，随着经济社会的不断发展，我们国家城乡一体化的进程越来越明显，随之出现的是能够使用的土地也越来越紧张的局面。

玻璃承载力的分析及研究

玻璃承载力的分析及研究由于玻璃是铝合金玻璃幕墙主要材料之一，因此玻璃承载力的计算在幕墙设计中占有重要的位置，对工程的造价及成本控制也有很重要的影响。

一、问题的提出目前采用的玻璃计算公式：σ=6mqa2/t2(应力)、u=fqa4/D (挠度)，是在小挠度情况下推导出来的，它假定玻璃只受到弯曲正应力，而玻璃内薄膜应力则忽略不计。

因此它的适用范围是：u≤t/2，t为玻璃厚度。

当玻璃的挠度u＞t/2时，这个公式计算就产生显著的误差，即计算得到的应力σ和挠度u比实际大，而且随着挠度与玻璃板厚之比加大，计算出来的应力和挠度偏大到不可接受，失去了计算的意义，由于计算出来的应力σ和挠度u比实际大得多，因此计算结果不代表实际数值。

二、几何非线性理论一个结构的总体刚度依赖于它的单个零部件(单元)的方向和刚度。

单元对总体刚度的贡献可以分为几种情况，就象一个单元的节点移动一样。

由于几何变形而引起的刚度改变归类为几何非线性。

几何非线性分为三种：大应变、大挠度(大转动)、应力刚化。

考虑与几何非线性有关的三种现象：①如果一个单元的形状改变(面积、厚度等)，它的个体单元刚度将改变；②如果一个单元的方向改变(旋转)，它的局部刚度转化为整体坐标分量时将发生变化；③如果一个单元的应变引起较大的平面内应力状态(膜应力)，平面法向刚度将受到显著影响。

随着垂直挠度的增加(uy)，较大的膜应力(sx)导致刚化效应。

大应变行为包含所有这三种现象，大挠度行为仅包含最后两种，应力刚化行为仅包含第三种现象。

因而，应力刚化理论是大挠度理论的子集，大挠度理论是大应变理论的子集。

在非线性大应变分析中，采用的应力度量必须与应变度量共轭。

共轭表示应变能(一个标量，是应力与应变的乘积)与所选的应力和应变度量无关。

用三种应变和应力度量：工程应变和工程应力、对数应变和真实应力、格林-拉格朗日应变和第二皮奥拉-克希荷夫应力来度量几何非线性。

工程应变是小应变度量，用初始几何构形计算：ε=ΔL/L0。

面内剪力作用下点支承玻璃承载性能的试验研究

点式玻璃幕墙所受荷载包括⾃重、风荷载、⾬雪荷载、地震作⽤、施⼯荷载、温度变化或⽀座位移引起的作⽤以及活荷载等。

⽽其作⽤形式可以分成两类:垂直于玻璃板表⾯的作⽤和平⾏于玻璃板表⾯的作⽤。

垂直于板表⾯的作⽤统称为⾯外作⽤,亦称⾯外荷载,它使玻璃板发⽣弯曲;平⾏于板表⾯的作⽤统称为⾯内作⽤,它使得玻璃板在孔边产⽣剪切变形,所以⼜可称作⾯内剪⼒。

在实际⼯程中,点式玻璃幕墙的⾯板经常处于⾯外荷载和⾯内剪⼒的共同作⽤下。

⽬前关于点式玻璃板的抗弯承载性能的研究较多,已经有了⼀套⽐较完善的抗弯强度设计⽅法[13]。

然⽽,⽬前设计中还⽆法考虑⾯内剪⼒对板的承载性能的影响。

另外,⾦属连接件的设计中也没有考虑承受较⼤⾯内剪⼒作⽤。

本⽂作者曾对点⽀玻璃板⾯内抗剪性能进⾏了必要的理论计算分析[4]。

本⽂进⾏⾯内剪⼒作⽤下的点式玻璃板承载性能的试验研究,分析了⾯内剪⼒对于板承载性能的影响,为改进设计⽅法提供了依据。

1 试件设计与加载设备 1.1 试件设计点式玻璃板受载时孔边应⼒状态复杂,是影响板承载性能的⼀个关键部位[5]。

玻璃板边长l、厚度δ、孔径d、孔边距a以及与⽀承结构间不同的连接⽅式(浮头式和沉头式)都会影响板受载时在孔边的应⼒分布,因⽽在试验中设置了2种试件类型:浮头式试件和沉头式试件。

每种类型均⽤3个相同试件重复试验。

试件类型及参数见表1。

点式玻璃板抗弯承载性能的研究表明[2],制约其承载性能的板内应⼒控制点主要出现在⼤⾯中⼼、板边中点和孔边的位置。

故试验中在这些地⽅布置了应变花,孔边位置的应⼒⽐较复杂,应变花布置得较多。

试件测点布置及编号⽰意图如图1所⽰。

沉头式板(BL-2)两个⼤⾯的开孔尺⼨不同,我们将紧固件垫板沉⼊与之平齐的那个表⾯称为外表⾯,另⼀⾯称为内表⾯。

1.2 加载装置试验加载装置如图2所⽰。

试验中将紧固件和玻璃板作为⼀个整体共同承受荷载以模拟真实的受⼒情况。

在实际应⽤中,紧固件底部通过⽖件固定于幕墙⽀承结构上,试验中则将其底部焊接于钢梁上。

点式玻璃幕墙面板承载力及变形性能的有限元分析

表 4－4 不同孔边距面板板中心处变形分析对比结果（面板厚度 12mm）
板中心处变形 (N/mm2)
边距 L(mm) 开孔模拟(孔径 36mm)
尖边不倒圆尖边倒圆
不开孔模拟
理论计算值
100 12.41
/ 24.30 25.19
125 10.82
/ 21.45 22.57
150 9.44
/ 18.90 20.13
1四角开孔面板模型孔径36mm尖边不倒圆2四点支承不开孔模型图4112mm厚孔边距125mm玻璃面板应力云图1四角开孔面板模型孔径36mm尖边不倒圆2四点支承不开孔模型图4212mm厚边距125mm玻璃面板平面外变形云图表41各厚度面板应力分析对比结果孔边距125mm厚度tmm101215maxnmm开孔模拟孔径36mm尖边不倒圆1360965635453332172117不开孔模拟464936702203理论计算值461833732243表42各厚度面板板中心处变形分析对比结果孔边距125mm厚度tmm101215板中心处变形nmm开孔模拟孔径36mm尖边不倒圆17041082584不开孔模拟322421451317理论计算值372922571183101112131415202530354045501011121314151216202428323640图43各厚度面板应力分析对比结果图44各厚度面板板中心处变形分析对比结果孔边距125mm以上分析对比结果可知
Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；
A：幕墙构件的面积(mm2)；
2.3 作用效应组合
荷载和作用效应按下式进行组合：
S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk 上式中：
……5.4.1[JGJ102-2003]

有限元分析法在幕墙设计中的应用

有限元分析法在幕墙设计中的应用王宝伟【摘要】随着复杂结构幕墙工程的出现，有限元分析法逐渐被幕墙设计及工程技术人员所采用。

有限元分析法是一种数学的计算方法，它的应用领域非常广泛，可以适用于线性静力分析、动态分析、热分析、流场分析等，幕墙的结构力学分析属于静力学的研究范围，所以有限元法可以很好地用于幕墙构件的线性和非线性的静力分析。

而利用有限元软件如何有效地对玻璃幕墙进行结构分析也成了研究的一个热点。

目前有限元法主要采用的是位移法，以3个位移分量为基本未知数进行研究。

%With the advent of curtain wall engineering of complex structure, ifnite element analysis method has been designed and used by engineering and technical personnel in curtain wall design. Finite element analysis is a mathematical method, whose application is very extensive, and it can be applied to linear static analysis, dynamic analysis, thermal analysis, lfow analysis and so on. Analysis of research scope belongs to the static structural mechanics of curtain wall, so the ifnite element method can be used for static analysis of linear and nonlinear components of the curtain wall. How to use the ifnite element software to effectively analyze the structure of the glass curtain wall has become a hot research topic. At present, ifnite element method is mainly used displacement method, which takes 3 displacement components as basic unknowns.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】3页(P146-148)【关键词】有限元分析法;幕墙设计;静力分析;位移分量【作者】王宝伟【作者单位】沈阳远大铝业工程有限公司，辽宁沈阳 110027【正文语种】中文有限元分析软件ANSYS主要包括3个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块，前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析，流体动力学的分析等多种分析工具，可模拟多种物理介质场的相互作用；后处理模块可将计算结果以彩色等值线等图形、图表、曲线形式显示。

点支式玻璃幕墙玻璃面板的有限元分析

关键词点支式玻璃幕墙；璃面板：限元分析玻有
Ｏ引言
点支式玻璃幕墙是将玻璃的固定方式由传统的框接（明
框或隐框）为采用金属栓驳接。一般每块玻璃只需四个固变
ｆｌ－［】 △ ｌｓ ‘ －Ｂ｛ｚ ‘
束力就会降低，以大大减少连接处的附加弯矩ｆ１可ｌ。１６
１结构的离散化（１２３１１
有限单元法中，薄板离散为有限数目的板单元。这样，将原来的板结构可以看成是有限个板单元的集合体。常用的板单元有三角形单元和矩形单元。将连续体转化成有限个单元的集合体，有限元分析的第一步，为结构的离散化。是称
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其中，ｆＪ板单元集合体的节点位移向量。【】为 △ 为．（Ｊ、 △ ｝的过渡矩阵。Ａ（问
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图１薄板内力示意豳
２单元分析１ｂ４＂１ｌ
（）移和形变的形状函数展开１位考虑图１图２所示矩形单元。单元位移函数和
可写成 ∞ ，）［】 △ ｝Ｊ＝Ⅳ ｆ。，（）Ｉ
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其中，，＝Ⅳ （，（，【】【Ｊｊ＾，））… ｊｊ１（）（，２，）

玻璃幕墙存在的问题及解决方案

玻璃幕墙存在的问题及解决方案玻璃幕墙作为现代建筑中的一个独特设计，它不仅表达建筑学、美学构造设计的最正确结合，而且把玻璃的多种功能也完美表达出来。

诸如玻璃幕墙的通透性，透过玻璃视线到达最正确，视野到达最大，使建筑物内外环境相通、相融等。

玻璃幕墙工艺性能好，玻璃幕墙支撑构件加工细致，表面光滑有良好的工艺感及艺术感，可以适应任何几何形状，在建筑体型上产生丰富的变化，能够充分表达设计师的想象力和创造力。

目前玻璃幕墙使用的一个最大的亮点就是各种节能幕墙玻璃的使用大大降低了建筑物的能耗。

尽管如此，在过去的一段时期内，许多建筑项目一直受到玻璃幕墙的困扰，一些玻璃幕墙以其玻璃破碎、玻璃坠落等问题受到社会各界的关注。

玻璃幕墙容易存在的问题有很多，如玻璃破碎、构造胶失效、玻璃幕墙防火性能差、玻璃幕墙支撑构造失效以及玻璃幕墙固定装置失效等等，下面我们针对玻璃幕墙存在的各种问题开展分析论证，并探讨找出解决问题的方法。

1.由杂质硫化镍引起的玻璃炸裂引起玻璃破碎的原因有很多，下面主要就杂质硫化镍、热应力造成的玻璃破碎开展分析论证。

1.1硫化镍是玻璃生产过程中不可防止的有害杂质，硫化镍本身对玻璃并无任何损害，只是当含有硫化镍的幕墙玻璃被安装在幕墙时，由于外界温度升高，导致硫化镍体积产生微小的变化，使玻璃内部产生微小的裂缝，这些裂缝透过钢化玻璃的张力层后将内部的能量释放出来，造成玻璃破碎。

解决的方法是首先从源头着手，玻璃制造厂家应对玻璃制造过程开展全程监控，尽量减少含镍材料与玻璃原材料相接触。

其次对于幕墙玻璃安装后开展监测，国外已有以照相方式检测硫化镍杂质是否存在的技术，如果含有要及时开展必要的更换，防止玻璃破碎后伤人。

还可以将单片钢化玻璃、钢化中空玻璃换成夹层玻璃，这时如果硫化镍杂质因变形而导致玻璃破碎，碎片仍旧粘附在胶片上，不至于形成玻璃雨而对地面人员造成伤害。

1.2由热应力造成的玻璃破碎热应力是造成玻璃幕墙破碎的一个重要原因。

点支式中空玻璃承载性能的有限元分析

第23卷　第1期应用力学学报Vol.23　No.1 2006年3月CHINESE JOURNAL OF APPL IED MECHANICS Mar.2006文章编号:100024939(2005)0320115205点支式中空玻璃承载性能的有限元分析3马　赢　石永久　王元清(清华大学　北京　100084)摘要:中空玻璃承受均布横向荷载时,外、内片与密封气体之间产生复杂的交互作用,现行规范(程)基本按抗弯刚度比例在外、内片玻璃之间分配荷载。

本文使用有限元法,分析点支式中空玻璃在承受均布横向荷载时的结构特性,利用迭代计算精确地求解外荷载在外、内片间的分配比例,计算与实验测值吻合得较好。

本文指出,宽厚比、中空层厚度等因素对于荷载分配比例均有较大影响,在某些情况下,直接承受荷载的外片可能承受绝大部分的荷载,规范(程)的设计方法仍值得商榷。

同时,本文建议在设计中考虑中空层温度变化对承载性能的影响。

关键词:点支中空玻璃;中空层;有限元方法;承载性能中图分类号:TU382 文献标识码:　A1　引　言点支式玻璃幕墙是由金属连接件与紧固件将玻璃与支承结构连成整体的组合式建筑结构,中空玻璃是在两片玻璃板间夹一气体层,点支中空玻璃在北京植物园等重要工程中得到了广泛应用[1]。

设垂直施加于中空玻璃表面的均布荷载为p,外、内片分别承担p1、p2。

现行玻璃幕墙工程技术规范(J G J102-2003)规定[2]p1=111pt31t31+t32(1)p2=pt32t31+t32(2)其中t1、t2分别为外、内片玻璃板厚,外片因为直接承载故乘以111的系数。

现行点支式玻璃幕墙工程技术规程(CECS127:2001)采用与规范相同的荷载分配办法[3]。

按上述规定,荷载基本上按照外、内片的抗弯刚度比例进行分配。

国外对于框支中空玻璃的研究较成熟,对于点支承中空玻璃的研究较少,鉴于支承条件的差别,不宜将框支玻璃的设计参数套用于点支承情况[425]。

常见玻璃幕墙节点及承重分析

金属支撑结构点支式玻璃幕墙：这是最早的点支式玻璃幕墙结构，也是采用最多的结构类型。
解放碑苹果专卖店玻璃幕墙
国泰大剧院玻璃幕墙
半隐框玻隐框玻璃幕墙分横隐竖不隐或竖隐横不隐两种，均为一对应边用结构胶粘接成玻璃装配组件，另一对应边采用铝合金镶嵌槽玻璃装配的方法。玻璃所受各种荷载，有一对应边用结构胶传给铝合金框架，而另一对应边由铝合金型材镶嵌槽传给铝合金框架。因此半隐框玻璃幕墙上述连接方法缺一不可，否则将形成一对应边承受玻璃全部荷载，这将是非常危险的。如果无法承重就会造成所谓的“玻璃雨” 等现象。安全无法保障再美观也没用。至2015年中，我国已逐渐开始禁止全隐框玻璃幕墙的建造，如江苏已出台相关法规进行禁止。
明框玻璃幕墙
明框玻璃幕墙的玻璃镶嵌在铝框内，成为四边有铝框的幕墙构件，幕墙构件镶嵌在横梁上，形成横梁立柱外露，铝框分格明显的立面。明框玻璃幕墙是最传统的形式，应用最广泛，工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙，更易满足施工技术水平要求。
外框承重
常见玻璃幕墙节点及承重分析
泱月朔
点支/吊挂式玻璃幕墙
吊挂：钢爪是支承在钢丝绳的牵拉上点支：钢爪是支承在型钢梁柱上
常见的玻璃幕墙设计，用点支撑装置固定，由支撑结构承重，依据支撑结构种类分为点支式和吊挂式。具有钢结构的稳固性、玻璃的轻盈性以及机械的精密性。
完全由玻璃板承重，且确实设计得能够承受足够的压力，但还是让许多人走在上面提心吊胆的

(最新整理)玻璃幕墙重点难点分析及对策

(完整)玻璃幕墙重点难点分析及对策编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)玻璃幕墙重点难点分析及对策）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)玻璃幕墙重点难点分析及对策的全部内容。

一、施工存在的问题1、使用的材料质量不符合要求玻璃幕墙暴露于空气之中，受到阳光、浸蚀介质的作用，必须使用符合国家规范有关规定的材料,才能保证工程质量,但是，实际施工中，有很多幕墙铝型材立柱及横梁壁达不到规范的要求。

有的铝型材采用普通级材料且阳极氧化膜厚度小于15µm，不符合防腐的要求；有的工程设计要求的是钢化玻璃，却选用了半钢化或普通镀膜玻璃,玻璃强度不足，存在安全隐患;有的部分工程开启扇选用的不锈钢滑撑刚度不足，很容易引起严重变形。

2、构件制作质量不符合要求构件制作质量不符合要求，是玻璃幕墙施工质量不合格的重要原因。

如有的铝合金型材的切割精度较差，相邻构件装配间隙过大或过小；有的幕墙玻璃切割后,由于末进行倒棱倒角处理，很容易造成边角应力集中使玻璃碎裂；有的隐框玻璃幕墙采用施工现场打胶的方法，但无净化措施,既无法保证相对湿度和温度的要求，又无法避免结构胶与玻璃粘接处的污染,很难确保制作质量.3、质量保证资料方面的问题大多数玻璃幕墙工程存在资料不全、不规范、缺漏项较多等问题,如使用的进口材料无商检报告，有的结构胶材料无有效期限证明、无相容性试验报告；多数工程缺少铝型材质量证书和高精度指标及氧化膜厚度检验证明，缺少建筑密封材料和防火材料出厂合格证;有的隐蔽工程验收单缺少防火节点、避雷节点、活动接头节点的详细记录。

二、施工中常遇见的质量问题及防治措施针对以上阐明的施工中存在的各种问题，下面主要就常遇见的质量问题提出一点防治措施，以供参考。

点支承中空玻璃板孔边应力的有限元分析

点支承中空玻璃板孔边应力的有限元分析1 前言点支承玻璃幕墙是用金属连接件和紧固件将玻璃与支承结构连接成整体的建筑结构形式,玻璃板往往需要点支承处开孔以安装连接件。

中空玻璃是在两层钢化玻璃之间的封闭空间内充入惰性气体[1][2],在国家大剧院等项目中得到了广泛使用。

国内外试验资料表明,开孔玻璃面板的最大应力往往在钻孔处。

同时孔边缘在切割过程中形成的大量微裂纹,使该处强度有所降低。

故开孔周边是点支式玻璃幕墙的薄弱处[3,4,5]。

现行规范、规程尚未对玻璃孔边应力的计算做出严格、定量的规定,国内外对于点支承单层玻璃板孔边应力的研究较多,而关于中空玻璃孔边应力的研究还不多见[5,6]。

本文使用有限元方法,对四点支承中空玻璃的孔边应力进行计算,分析了孔心边距、玻璃板、中空层厚度等因素对于孔边最大应力的影响,提出了必要的设计建议。

2 孔边应力的有限元分析方法2.1 点支承中空玻璃基本承载特点流体静止时,起作用的只是垂直于各接触面的力,中空玻璃板中空层中的气体不具有抗弯刚度,也不能阻止内、外片在面内的相对滑移。

设中空玻璃承受的总荷载集度为ps;外、内片分别承担荷载为p0和pi。

中空层中气体的作用,即为在垂直于玻璃板的方向上,将pi从中空层的上表面传递至内片的上表面,同时中空层内压产生增量:pg=pi。

故考虑中空玻璃受弯承载性能,只需考虑中空层在垂直于玻璃板方向上的作用[2,7]。

2.2 点支承中空玻璃有限元计算方法本文使用综合有限元程序ANSYS建立模型。

为了能够模拟点支承中空玻璃支承孔边缘的构造,外、内片玻璃采用Solid单元建模,并在板面大范围内通过Sweep方式生成规则分布的单元(图1)。

使用ANSYS提供的Combin单元模拟气体层行为。

Combin(弹簧-阻尼组合单元)具备二个节点,可以计算轴向的压缩及阻尼行为。

本文根据清华大学及同济大学完成的点支承中空玻璃试验建立模型[2,8],几何参数如表1。

根据对称性建立1/4模型,使用Solid单元模拟玻璃板,在外、内板之间除点支承外,均匀的设置n个Combi单元模拟气体层的压缩性能(图1)。

天津某办公楼单元幕墙扭拧试验及有限元分析报告

目录概述 (9)1．单元幕墙样板扭拧试验 (10)1.1 试验目的 (10)1.2 试件 (10)1.3 加载方案 (10)1.4 量测方案 (11)1.5 试验步骤 (11)1.6 试验结果 (11)1.7 结果讨论 (12)2．单元幕墙样板扭拧有限元分析 (12)2.1 模型建立 (12)2.2 约束条件 (13)2.3 边界条件 (13)2.4 内力及变形分析 (13)3．单元幕墙工程实用板块计算分析 (14)3.1 概述 (14)3.2 荷载 (15)3.2.1 基本条件 (15)3.2.2 荷载计算 (15)3.2.3 荷载分配 (16)3.3 单元幕墙工程板块有限元分析计算——玻璃受力情况分析 (16)3.3.1 纯扭拧状态 (16)3.3.2 扭拧＋负风压及水平地震作用时的受力分析 (18)3.3.3 扭拧＋正风压及水平地震作用时的受力分析 (19)3.3.4 未扭拧状态负风压及水平地震作用下受力分析 (21)3.4 单元幕墙工程板块有限元分析计算——立柱受力分析 (22)3.5 单元幕墙工程板块有限元分析计算——幕墙与主体结构连接件受力分析 (26)3.6 幕墙单元边框横梁与立柱连接点剪力分析 (27)3.7 结论 (27)4．幕墙扭拧板块与自重下水平放置的同规格玻璃单元受力对比分析 (28)4.1 概述 (28)4.2 重力作用下水平放置玻璃的有限元分析 (28)4.2.1单层玻璃在重力作用下的受力分析 (28)4.2.2中空玻璃在重力作用下的受力分析 (28)4.3 结论 (29)5．结论 (30)概述因建筑造型需要，某建筑幕墙工程的单元式幕墙板块的四个角点不在同一平面内，存在小幅翘曲。

由于玻璃翘曲值不大，为降低工程造价、方便施工，委托单位希望采取施加强制位移的方法，将四角点共面的平面单元式玻璃幕墙通过强迫就位方式，形成建筑所需的四角点不共面的翘曲形状。

由于玻璃是脆性材料，冷弯性能较差，因此对玻璃幕墙单元进行扭拧存在一定风险。

单向受力拉索点支式玻璃幕墙的力学分析

单向受力拉索点支式玻璃幕墙的力学分析内容提要：本文对点支式玻璃幕墙单向受力拉索体系的内力、预拉力、弹簧、矢跨比等和外力之间关系进行了分析。

关键词：单向受力，拉索体系。

一前言拉索结构的形式丰富多彩，根据几何形状、组成方法、拉索材料以及受力特点等因素，可有多种不同的划分。

拉索点支式玻璃幕墙按照组成方法一般可分为：单层拉索体系、双层拉索体系、组合拉索体系、混合拉索体系等。

单层拉索体系是由一系列按一定规律布置的单根拉索组成，有平行布置、辐射布置及网状布置等三种形式，点支式玻璃幕墙多采用正交网状布置形式。

见图一，图二。

图一单层拉索正交网状布置点支式玻璃幕墙（外视）图二单层拉索正交网状布置点支式玻璃幕墙（内视）双层拉索体系是由一系列对称的凹、凸予拉力拉索，以及它们之间的连系杆组成。

正风压时，凹索是承力索，则凸索是稳定索；负风压时，凹索是稳定索，则凸索是承力索。

双层拉索体系也有平行布置、辐射布置和网状布置三种形式，平行布置用于幕墙比较普遍，网状布置目前采用较少。

见图三、图四、图五。

图三双层拉索竖向平行布置点支式玻璃幕墙（内视）图四双层拉索横向平行布置点支式玻璃幕墙（内视）图五双层拉索正交网状布置点支式玻璃幕墙（内视）单层拉索和双层拉索网状布置形成组合拉索体系。

柔性拉索和受弯构件网状布置形成混合拉索体系组合而成，也称索-梁体系。

见图六，图七。

图六竖向自平衡体系和横向双层拉索体系相组合图七索-梁体系若按受力特点划分可分为：单向受力拉索体系、双向受力拉索体系和多向受力拉索体系。

平行布置体系一般都是单向受力体系。

图三所示双层拉索竖向平行布置点支式玻璃幕墙，水平组合荷载由竖向双层拉索承受；图四所示双层拉索横向平行布置点支式玻璃幕墙，尽管幕墙的重量由竖向承重索承受，但幕墙的主要荷载－水平荷载还是由横向双层拉索承受；都是单向受力拉索体系。

图一、图二所示为双向受力单层拉索网状布置点支式玻璃幕墙；图五所示为双向受力双层拉索网状布置点支式玻璃幕墙；图六所示为竖向自平衡体系和横向双层拉索体系相组合的双向受力点支式玻璃幕墙；图七所示为索-梁混合体系的点支式玻璃幕墙；幕墙的主要荷载-水平荷载由竖向结构和横向结构共同承受。

点式玻璃幕墙结构设计分析_0

点式玻璃幕墙结构设计分析摘要：点式玻璃幕墙具有较多的优点，在建筑中得到了广泛的应用。

点式玻璃幕墙点式玻璃幕墙具有独立的支承结构，具有一定的独立性，其分析方法和设计原则和主体结构相类似，为此本文就点式玻璃幕墙结构设计进行了简要的探讨。

关键词：点式玻璃幕墙；结构设计；结构选型Abstract: point glass curtain wall with more advantages, in building a wide range of applications. Bullet point glass curtain wall glass curtain wall point independent of the supporting structure, and has a certain independence, the analysis and design principles and main body structure similar, this paper will point the glass curtain wall structure design was briefly discussed in this paper.Keywords: point glass curtain wall; Structure design; Structure selection引言点式玻璃幕墙系指幕墙的钢化玻璃面板通过不锈钢爪接件连接到支承钢结构上，具有独立的支承体系，且钢化玻璃面板与支承结构通过不锈钢爪接件分离开来，钢化玻璃面板之间只有防水胶，没有铝合金框架，使得点式玻璃幕墙建筑具有更加通透的建筑效果。

点式玻璃幕墙一改过去着重用玻璃来表现窗户、表现建筑、表现质感、表现体型的传统做法，更多地利用玻璃的透明特性，追求建筑物内外空间的流通和融合。

因此，点式玻璃幕墙一经出现，便在世界各地迅速发展。

点支撑玻璃面板有限元模拟与规范计算对比分析

（4）相对玻璃面板尺寸变化而言，厚度变化对最大变形量影响更大。
图 8 11mm 面板最大变形
10
参考文献： [1] JGJ 102—2003. 玻璃幕墙工程技术规范[S]. [2] 王新敏 .ANSYS 工程结构数值分析[M]. 北京:人民交通出版社,2015. [3] GB 50009—2012. 建筑结构荷载规范[S]. [4] 曹广胜 . 玻璃幕墙面板不同支撑型式的计算探讨[J]. 四川建材,2014.
2019.08
图 1 四点支撑玻璃面板
2 四点支撑玻璃面板规范计算
参照规范 JGJ 102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》条例
8.1.5 可知，在垂直于幕墙平面的风荷载和地震作用下，四点支
撑玻璃面板的挠度应符合下列规定：最大挠度值为：
df
=
μw k b4 D
η
D
=
Et3 12( 1 -
υ2 )
式中： t——为玻璃面板的厚度， b——为支撑点间玻璃面板长边边长。由上述公式可知，在其他条件相同情况下，面板长边 b 与
最大变形量成四次方比例关系。而在其他条件相同情况下，
面板厚度与最大变形量均为平方比例关系。即玻璃面板的长
边边长及面板厚度对玻璃在荷载作用下的变形量影响均
较大。
3 有限元实例分析
使用有限元软件 ANSYS 分别进行两种情况下验算，情况
一：面板尺寸为 1.2m×1.2m、1.2m×1.6m、1.2m×2.0m、1.2m×2.4m
图 7 9mm 面板最大变形
图 9 12mm 面板最大变形
ANSYS 计算 1.2m×2.0m 面板模型结果见表 2。表 2 ANSYS 计算 1.2m×2.0m 面板模型结果

6点支承玻璃面板的有限元分析方法——查恩明

幕墙中6点支承玻璃面板的ANSYS分析方法沈阳远大铝业工程有限公司查恩明 QQ:781609959【摘要】《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003只给出了4点支承玻璃面板的计算方法，并没有给出6点支承玻璃面板的计算方法，但是工程实践中6点支承的情况非常常见，因此我们想到了借助有限元软件ANSYS对6点支承的玻璃面板进行力学分析。

【关键词】建筑幕墙 6点支承玻璃面板 ANSYS有限元软件菜单操作方法命令流操作方法一．前言我国建筑幕墙工业从1978年开始起步，经过20多年发展，特别是90年代的高速发展，到二十一世纪初，我国已成世界第一幕墙生产大国和世界第一幕墙使用大国。

我国所使用的建筑幕墙从支承形式上分主要为以下几种：框支承幕墙、肋支承幕墙和点支承幕墙。

从近几年幕墙发展趋势来看，点支承幕墙的使用量有逐年增长的趋势，原因是点支承幕墙具有以下特点：通透性好、清洗方便、易于更换、支承结构变化性多。

因此我国新建的大型展览馆、展示厅等多采用点支承玻璃幕墙。

从2003年开始我国的幕墙规范《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003（以下简称为该规范）正式实施了。

该规范的第八章第一节给出了4点支承玻璃的详细计算方法，但是由于近些年业主追求高通透性，使得玻璃板块尺寸越来越大，4点支承的玻璃不能满足安全性的要求，需要采用6点支承，这样又带来了新的问题：该规范中没有给出6点支承玻璃的计算公式，这就要求我们必须采用其他的方法来对6点支承的玻璃面板进行力学分析，我们想到了通用有限元软件ANSYS进行分析。

ANSYS软件的工作界面如下图1所示。

二．采用ANSYS软件菜单操作方法对6点支承玻璃力学分析本文粗浅的介绍通过菜单操作的方法计算一个6点支承的玻璃面板。

打开ANSYS 软件之后，进行如下操作：1.单元的选择由于玻璃薄壳结构，因此选择ANSYS软件薄壳单元SHELL63，菜单操作如下： GUI: Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete在弹出的对话框中选择SHELL63单元，如下图2所示。

有限元分析法在幕墙设计中的应用

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２荷载标准值的设计计算２．１风荷载标；住值的设计计算
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有限元分析法在幕墙设计中的应用
王宝伟
【沈阳远大铝业＿ｒ－枉有限公司，辽宁沈阳１１００２７）
摘要：随着复杂结构幕墙工程的出现。有限元分析法逐渐被幕墙设计及工程技术人员所采用有限元分析法是一种数学的计算方法，它的应用领域非常广泛，可以适用于线性静力分析、动态分析、热分析、流场分析等，幕墙的结构力学分析属于静力学的研究范围，所以有限元法可以很好地用于幕墙构件的线性和非线性的静力分析而利用有限元软件如何有效地对玻璃幕墙进行结构分析也成了研究的一个热点目前有限元法主要采用的是位移法，￣Ｚ３个位移分量为基本未知数进行研究关键词：有限元分析法；幕墙设计；静力分析；位移分量
０．２ｌ，，， × ，ｌｋＰａ）１．７１４ｋＰａ
，Ｇｋ＝０．６７６ｋＰａ。
２．２恒荷裁标准值的设计计算：ｌ２ｍｎｌ＋１．５２ＰＶＢ＋Ｉ２１１１１＂１１火胶钢化破确：坡２．３地震作用的设计计算地震放人系数： ∥ ＝５，水、地影响系数鹏边长：Ｌ＝１５００ＩｌｌＩｌｌ：玻璃Ｋ边Ｋ瞍：，Ｊ＝６０００ｍｍ：外片玻璃扳Ｊｌｊ』＝：ｔ￣＝１２ｍｍ：内片股瑞付乏：，＝ｌ２ｍｍ。玻璃 …撒的效Ｊ：

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