背栓式点连接单层索网玻璃幕墙的性能研究

作     者：郑阿妮 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：惠宽堂

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：单层索网 背栓式 玻璃幕墙 垫层材料 承载性能 ANSYS 

摘      要：玻璃幕墙是当代的一种新型建筑外墙形式。自20世纪50年代兴起,玻璃幕墙经历了半个世纪的发展,现已成为现代化大都市的重要标志和现代主义建筑的一个显著特征。近年来,随着玻璃工艺的提高和大量公共建筑的兴建,以预应力拉索作为支承结构的点连接单层索网玻璃幕墙以其简洁、通透的特点在国内外得到广泛地应用。 根据玻璃面板与支撑构件的点连接形式不同,可将点连接单层索网玻璃幕墙分为浮头式点连接、沉头式点连接和背栓式点连接三大类。 对于玻璃幕墙这种新兴的建筑结构形式,国内外学者对于浮头式和沉头式的点连接幕墙做了很多研究,但对于背栓式的点连接玻璃幕墙研究甚少。鉴于此,本文进行了以下工作: (1)建立了背栓孔玻璃面板的有限元模型,对其进行受力分析,研究了玻璃开孔直径、开孔深度、玻璃板厚度的改变对玻璃承载性能的影响;(2)建立了背栓式紧固件及其垫层材料与玻璃面板相互作用的有限元模型,探讨了垫层的弹性模量、厚度以及紧固件内轴直径对玻璃承载性能的影响,并与浮头式垫层做了相应的比较;(3)建立了背栓式点连接单层索网玻璃幕墙的整体有限元模型,对模型施加风荷载,运用有限元计算软件ANSYS对其进行了承载性能分析,并讨论了背栓式玻璃板厚度、玻璃板分格尺寸、玻璃板跨度、拉索截面积和拉索预拉力等参数对幕墙承载性能的影响,为以后背栓式点连接单层索网玻璃幕墙的设计施工提供了参考。