引言
點(diǎn)式支承(chéng)玻(bō)璃(lí)為(wéi)多點(diǎn)支承板,板(bǎn)本(běn)身(shēn)在(zài)風力作用下(xià)受彎(wān),且(qiě)在(zài)支(zhī)承點處(chǔ)應力集中程度很高,應(yīng)力(lì)值也(yě)很大。 圓洞加(jiā)工精(jīng)度(dù)高(gāo),研磨仔(zī)細(xì),殘留(liú)微(wēi)缺陷(xiàn)(如崩(bēng)邊,V 形缺口等)少,則應力集(jí)中程(chéng)度低,應(yīng)力(lì)較均(jūn)匀(yún),反之應(yīng)力集中程度高(gāo),容易產生(shēng)局部(bù)破(pò)裂。此(cǐ)外,板彎曲後邊緣翹曲,板麵轉動(dòng),如果(guǒ)支(zhī)承頭(tóu)可以(yǐ)隨玻璃麵板(bǎn)轉動而轉(zhuǎn)動, 則(zé)應力程(chéng)度可(kě)大大降(jiàng)低[1]。點式支承玻(bō)璃的受力變形特性(xìng)與有(yǒu)框,隱框玻璃有很大不(bù)同(tóng), 而現(xiàn)有規範(fàn)未能(néng)充分考(kǎo)慮(lǜ)到點式支承玻(bō)璃的設計(jì)特點,因(yīn)此有必(bì)要(yào)對(duì)點(diǎn)式支承(chéng)玻璃變形性能及(jí)其(qí)影(yǐng)響因素進(jìn)行研究(jiū)。
研究目(mù)的
考查(chá)玻璃(lí)麵板(bǎn)在孔邊距相同,玻(bō)璃(lí)厚(hòu)度不同,以及玻璃厚度相同, 麵板孔邊距(jù)不同這 2 種(zhǒng)情(qíng)況的(dí)內力(lì)及(jí)變形的(dí)變(biàn)化(huà)情況(kuàng)。
將四(sì)角(jiǎo)開(kāi)孔麵板模(mó)型,四(sì)點支(zhī)承不開(kāi)孔模型的分(fēn)析(xī)結果與理論計算值(zhí)進行(háng)對比,考(kǎo)查分(fēn)析(xī)模型的(dí)合理性。
由於(yú)四(sì)角開(kāi)孔麵板(bǎn)模型所模擬的(dí)是玻(bō)璃(lí)孔位(wèi)尖邊(biān)未進(jìn)行(háng)倒角的(dí)情(qíng)況,其應力及(jí)變形(xíng)值難免與真(zhēn)實(shí)施(shī)工有所不同,小孔(kǒng)的(dí)理(lǐ)論應力係數(shù)一般(bān)為(wéi)3,即倒圓角後的孔邊(biān)應(yīng)力(lì)應(yīng)為未(wèi)倒角(jiǎo)時的1/3。 本(běn)文分析的(dí)一(yī)個(gè)目(mù)的是驗證此假定的(dí)合(hé)理性及通過(guò)分析確(què)立未(wèi)倒圓角(jiǎo)的開孔麵(miàn)板模(mó)型(xíng)結果(guǒ)數(shù)據(jù)與(yǔ)四點(diǎn)支承不開(kāi)孔模型及理論(lùn)計算(suàn)值(zhí)之(zhī)間的。
荷(hé)載計算(suàn)
國(guó)內的(dí)點式玻璃(lí)采用(yòng)四(sì)點支承形式(shì)的(dí)較為普(pǔ)遍,常用(yòng)的(dí)玻璃厚度有(yǒu) 8,10,12,15mm,玻(bō)璃板尺寸大(dà)多(duō)在(zài) 2m×2m 範圍(wéi)內(nèi)。本(běn)文(wén)分(fēn)析所(suǒ)采用(yòng)的簡(jiǎn)化模(mó)型尺(chǐ)寸為 1.8m×2.0m,荷載按深圳(zhèn)地區(qū) C 類(lèi)場地 10m 高(gāo)處取值(zhí)。
風(fēng)荷載標準值(zhí)的計算(suàn)方法
幕(mù)牆(qiáng)屬於外(wài)圍(wéi)護構件,按 GB 50009-2001《建築結構荷載(zǎi)規(guī)範(fàn)》(2006 年版)計算(suàn):
式(shì)中(zhōng):wk為(wéi)作用(yòng)在幕牆(qiáng)上的(dí)風荷(hé)載標準(zhǔn)值(MPa);z為(wéi)計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高(gāo),取10m。 代(dài)入(rù)得:
垂直於(yú)幕牆(qiáng)平麵的分布水平地震作(zuò)用(yòng)標準值
式中:BE為動(dòng)力放(fàng)大(dà)係數,取(qǔ) 5.0;amax為水(shuǐ)平地震(zhèn)影響係數zui大(dà)值(zhí),取 0.08;Gk為幕(mù)牆(qiáng)構(gòu)件的(dí)重力(lì)荷(hé)載標(biāo)準值(N);A 為(wéi)幕牆構(gòu)件的(dí)麵積(mm2)。
作(zuò)用效(xiào)應(yīng)組合設(shè)計值
式中:SGk為(wéi)重力荷(hé)載作(zuò)為*荷載(zǎi)產(chǎn)生(shēng)的效應(yīng)標準值(zhí);Swk,SEk分別(bié)為(wéi)風(fēng)荷載, 地(dì)震(zhèn)作用(yòng)作為(wéi)可(kě)變(biàn)荷載(zǎi)產生的(dí)效(xiào)應標準值(zhí);G,gw,gE為(wéi)各(gè)效應(yīng)的(dí)分(fēn)項(xiàng)係數(shù);yw,yE分別(bié)為風荷載(zǎi),地震作(zuò)用效應的組合(hé)係(xì)數。用(yòng)於強度(dù)理論計(jì)算(suàn)時,采用 Sw+0.5yESE設計值組(zǔ)合:q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×1.262×10-3+0.5×1.3×1.23×10-4=1.847×10-3MPa; 用於撓(náo)度(dù)理論計算時,采(cǎi)用 Sw標(biāo)準值:wk=1.262×10-3MPa。
有(yǒu)限(xiàn)元模型
單(dān)元選擇及(jí)邊界(jiè)處理
玻(bō)璃(lí)麵板選用的(dí)分析(xī)單元為(wéi)殼單(dān)元 shell63。 由於點式(shì)玻璃幕(mù)牆所采(cǎi)用的(dí)是萬(wàn)向(xiàng)活動連接件,釋放(fàng)了部分(fēn)孔邊緣的平(píng)動約束,因(yīn)而(ér)有(yǒu)效地消(xiāo)除(chú)了連接(jiē)可能產(chǎn)生(shēng)的麵板的(dí)薄膜效(xiào)應。 因此四角(jiǎo)開孔(kǒng)麵板模(mó)型支座的處理(lǐ)方式(shì)為:一(yī)孔(kǒng)周邊(biān)施加 X,Y,Z 三向平動約(yuē)束,一(yī)孔周(zhōu)邊施加 X,Y 兩向(xiàng)平動約束,一孔(kǒng)周邊(biān)施(shī)加 X,Z 向平(píng)動約束, 還(huán)有一孔(kǒng)周邊施加 Z 向(xiàng)平動(dòng)約(yuē)束(shù),以(yǐ)此(cǐ)使(shǐ)得麵板(bǎn)有(yǒu)一定(dìng)的麵內(nèi)平(píng)動(dòng),更真(zhēn)實地模擬實際情況。四點(diǎn)支承不(bù)開孔模(mó)型索采用(yòng)的(dí)是實單點(diǎn)加(jiā)載方式, 加載思路與四(sì)角開(kāi)孔麵(miàn)板(bǎn)模型大(dà)致(zhì)相同(tóng)。玻璃(lí)麵板(bǎn)的有限(xiàn)元模型如圖 1 所(suǒ)示。

