单层平面索网幕墙结构的风振响应分析及实用抗风设计方法

建筑幕墙风振效应的探讨建筑幕墙是指建筑物外立面的非结构性护墙系统，通过挂接于建筑结构上，形成与主体构筑物相互独立的立面系统。

幕墙具有装饰美观、防雨、隔热、保温等功能，且能够提供较好的室内采光条件。

然而，在大风环境下，幕墙也可能面临风振效应的问题，这可能会对幕墙的稳定性和安全性产生不利影响。

本文将探讨幕墙风振效应的原因和采取的相应措施。

首先，幕墙风振效应的原因主要有两个：建筑结构与幕墙的失稳和气流的激励。

幕墙的主要负荷来自风荷载，当幕墙过大或过高时，结构可能会出现失稳，从而引起振动。

此外，大风环境下的气流作用也会对幕墙产生激励，产生一定的振动效应。

为了解决幕墙风振效应问题，需要采取一些相应的措施。

首先，通过对幕墙的结构进行合理的设计和优化，减小结构的自振频率，提高其抗风振能力。

其次，可以通过减小幕墙的面积、增加支撑结构、使用阻尼器等方式来降低幕墙的振动幅度。

此外，在幕墙的设计和施工过程中，还可以通过选择合适的材料和连接方式，确保幕墙的稳定性和安全性。

在幕墙的运行和维护过程中，也需要重视风振效应对幕墙的影响。

定期检查幕墙的结构和连接部位，发现并修复可能存在的问题，以确保幕墙的稳定性。

同时，可以合理设置风洞，进行风洞模拟试验，研究幕墙在不同风速下的振动情况，为幕墙的设计和改进提供指导。

综上所述，幕墙风振效应是一个需要重视的问题。

通过合理的设计和施工、选择合适的材料和连接方式，加强幕墙的结构稳定性和抗风振能力，可以减小幕墙的振动幅度，确保幕墙的安全性和稳定性。

此外，在幕墙的运行和维护过程中，也需要定期检查和维护幕墙的结构，以应对潜在的风振问题。

1221．风荷载计算《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）第8.1.1条规定了垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算方法，该条文明确规定风荷载的计算应区分主要受力结构和围护结构，对不同类型的结构，应采用不同的计算公式。

作为一种建筑外围护结构，应采用 W k =βgz μsl μz w 0(公式8.1.1-2)，即考虑阵风系数的计算公式[1]。

《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）第5.3.2条规定，玻璃幕墙的风荷载标准值应按下式计算，并且≥1.0kPa 。

计算公式也是W k =βgz μsl μz w 0（公式5.3.2），与（GB 50009-2012）相同。

《点支式玻璃幕墙工程技术规程》（CECS 127-2001）第5.3.6条规定，作用在点支式玻璃幕墙中支撑结构上的风荷载标准值应按下式计算，W k =1.1βz μz μs w 0（公式5.3.6-2），即采用考虑风振系数的计算公式。

《索结构技术规程》（JGJ 257-2012）第5.4.1条规定，索结构设计时应考虑风荷载的静力和动力效应。

第5.4.3条进一步规定，对于形状较为简单的中小跨度索结构，可采用平均风荷载乘风振系数的方法近似考虑结构的风动力效应。

风振系数可取为：单索1.2~1.5；索网1.5~1.8；双层索系1.6~1.9；横向加劲索系1.3~1.5；其他类型索结构1.5~2.0；其中，结构跨度较大且自振频率较低者取较大值。

深入研读上述相关规范的条文说明可知，单层索网玻璃幕墙作为一种特殊的围护结构体系，具有质量轻、柔性大、自振频率低的特点，属于风敏感结构，风荷载对结构的作用表现为平均风压的不均匀分布作用和脉动风压的动力作用。

若按《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）和《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）[2]的规定采用阵风系数的计算方法，对常见的30m 以下的索网结构，地面粗糙度按常见的B 类和C 类考虑，阵风系数的取值范围是1.59~2.05。

单层索网幕墙设计要点的探讨玻璃幕墙作为现代建筑的“外衣”在一定程度上是现代建筑的重要表现手法。

建筑师们在进行建筑设计过程中把人与自然的交流，人们的视觉效果放到了一个非常重要的位置。

采用拉索支撑结构的越来越多，特别是单向拉索幕墙和单层索网幕墙，因其结构形式简单、通透而广泛被人们接受。

张拉索网结构点连接全玻璃幕墙是将玻璃幕墙面板用钢爪或夹具固定在张拉索网结构上的全玻幕墙。

它由三部分组成：玻璃面板、张拉索网结构、锚定结构。

张拉索网结构是跨越幕墙支撑跨度的重要构件，张拉索网结构悬挂在锚定结构上，它由按一定规律布置的高张拉强度索网及夹具组成，张拉索网起着形成幕墙系统，承担幕墙承受的荷载并将其荷载传至锚定结构的任务。

1 工程简介招商局上海中心位于世博园区一轴四馆西侧，东临世博馆路，西至长青北路，南邻国展路，北至世博大道，规划用地面积18.72公顷。

为使建筑物内部形成封闭明亮的中庭，在建筑东北角2～7层，标高5.5m～25.3m设置单层索网玻璃幕墙。

该轮廓尺寸8m+16.4m+16.55m，由竖向Φ42主受力索和横向Φ20次受力索正交布置，构成2050mmX1720mm的索网格。

玻璃选择，由于玻璃板块为2050mmX1720mm，大厅内外属于人流密集比较大的地方，故采用了双夹胶玻璃，但需镀low-e，为增加其通透性，采用三银low-e，为减轻玻璃的厚度，我们在设计当中采用SGP胶片。

玻璃规格为8+1.52SGP+6low-e+12A+6+1.52SGP+8钢化中空三银双夹胶玻璃。

2、系统构造设计2.1.防止夹具与索滑移的构件：吊索长期主要承受着重力作用及风压作用，容易产生滑移，为解决这一问题，驳接件专业公司利用钢索特性，在夹具前端采用曲面压紧装置，并做成齿纹状，以增大摩擦力，防止滑移的产生，并经过相应计算验证夹板螺钉预紧力检测提供产品。

2.2.抗震措施：风和地震荷载，对幕墙都会产生动力的作用，特别在索结构的情况下，动力作用尤为敏感。

单层平面索XX玻璃幕墙玻索协同工作及抗风性能研究进展(全文)单层平面索XX支撑点支式玻璃幕墙（以下简称平面索XX 幕墙），具有造型美观、视觉通透性好等优点，在众多的幕墙形式中脱颖而出，已成为大尺度幕墙结构体系进展趋势的代表。

近年来，国内关于平面索XX幕墙的研究取得了突飞猛进的进展，填补了不少国内外研究空白，在其静力计算方法、抗风抗震性能及损伤分析等方面均取得了可喜的研究成果，但总体上理论研究还是滞后于工程需要，国内外至今未形成一套成型的平面索XX 幕墙设计计算理论体系[1-12]。

以下将对单层平面索XX支撑点支式玻璃幕墙的玻-索协同工和抗风性能研究进展综述。

1 平面索XX幕墙的玻-索协同工作研究现状平面索XX幕墙中，玻璃面板通过驳接钢爪与支承体系连接，形成了一种组合结构，共同承受外荷载的作用。

目前，对其承载性能的研究和设计通常采纳索、连接件与玻璃分开进行分析，而不考虑玻璃面板对支承体系的刚度贡献。

事实上，玻璃面板对支承体系具有一定的刚度贡献，并且这种贡献作用随跨度和支撑结构体系柔性的增加而增大。

对于平面索XX支撑结构，设计时往往是位移起操纵作用，如果不考虑这种贡献，结构刚度很小，势必要通过增大构件截面或增加预拉力的方法来满足设计对位移操纵的要求，引起工程造价的提高。

因此，有必要对玻璃幕墙玻-索协同工作下整体结构的相关力学问题进出研究[1，2]。

我国对于平面索XX幕墙玻-索协同工作的研究主要开展于2021年后，采纳比例模型试验方法，有限元分析法以及二者结合的方法进行了较多研究。

理论分析和试验结果表明，考虑玻-索协同工作对平面索XX结构的承载性能、挠度、动力特性以及玻璃四个角点的位移均有影响[1-7]：对承载性能和挠度的影响表现在考虑玻-索协同工作后，将减小平面索XX幕墙的挠度和索内力；对动力特性的影响表现在考虑玻-索协同工作后，结构的阻尼远大于仅考虑单独索XX的阻尼，结构的高阶模态变化相对较大，低阶模态变化较小；对玻璃四个角点位移的影响表现在考虑玻-索协同工作后，玻璃四个角点的位移差值比较大，与直接套用规范中点支式玻璃幕墙的计算方法相比，计算的最大应力和挠度误差较大。

单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究随着经济的不断发展和建筑技术的不断进步，幕墙建筑已成为现代城市建设中的重要组成部分。

而在幕墙建筑中，玻璃幕墙的使用越来越普遍，因其透明美观的特点和良好的光照和通风效果，成为建筑师最常采用的幕墙材料之一。

但是，玻璃幕墙的抗震性能常常受到人们的质疑，因此，如何确保玻璃幕墙的抗震性能成为了一个十分重要的问题。

本文将通过对单层平面索网玻璃幕墙的抗震设计进行反应谱研究，探讨如何提高玻璃幕墙的抗震性能。

单层平面索网玻璃幕墙结构是指将玻璃幕墙按一定的间距排列，并通过铝制丝网将其固定在支撑结构上的一种幕墙。

其主要结构特点包括：1. 采用索网和玻璃板的组合结构，从而实现了透明的外观。

2. 墙体承载力弱，需要具有良好的抗风和抗震性能。

3. 建筑面积大，需要进行强度分析和计算，以确保稳定性和安全。

二、反应谱法及其应用反应谱法是目前应用最广泛的一种抗震计算方法，它是通过将地震波分解为一系列特定的频率和振幅，然后根据建筑物的特点计算其对这些特定振动的响应而得出的一种方法。

在进行反应谱分析时，需进行如下几个步骤：1. 根据实测数据或地震图选用合适的地震波。

2. 利用振动模拟软件对建筑结构进行数值模拟。

3. 根据反应谱原理将地震波分成一系列频率，计算各频率下建筑物的振荡响应。

4. 通过对不同频率下的振荡响应进行叠加，得出建筑物的总体振荡响应。

反应谱法的主要优点包括：1. 能够对不同频率下的地震波进行量化分析。

2. 可以对分部受力不均的结构进行有限元分析。

3. 容易进行结果的可视化处理，便于工程师和设计师进行参考。

1. 研究单层平面索网玻璃幕墙的振动响应，特别是在地震条件下的振动响应，以确定幕墙的横向抗震性能。

2. 分析幕墙各构件和连接件的承载能力，以确定幕墙的纵向抗震性能。

4. 根据反应谱分析的结果，优化幕墙的结构设计，提高其抗震性能。

总之，反应谱法在单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计中具有重要作用，能够有效地提高幕墙的抗震性能，保障人们的生命财产安全。

单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究1. 引言1.1 研究背景目前，针对单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计反应谱研究尚处于探索阶段，仍存在诸多问题待解决。

本研究将对单层平面索网玻璃幕墙结构进行详细分析和研究，旨在为其抗震设计提供科学依据和技术支持，进一步完善幕墙结构的抗震性能，提高建筑结构的整体安全性和稳定性。

【字数：207】1.2 研究目的研究目的是为了通过对单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究的深入探讨，提高建筑结构在地震发生时的抗震性能，确保建筑及其内部设施和人员的安全。

具体目的包括：1. 确定单层平面索网玻璃幕墙结构在地震作用下的抗震能力，为结构设计和施工提供准确的技术指导。

2. 探讨反应谱分析方法在抗震设计中的应用，为工程设计提供可靠的理论依据。

3. 分析抗震设计要点，总结设计经验，为类似结构建筑的抗震设计提供参考。

通过研究目的的实现，可以为单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计提供科学依据，提高建筑结构的整体安全性和抗震性能，为建设更安全、更稳定的建筑环境贡献力量。

1.3 研究意义单层平面索网玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种装饰幕墙结构，具有轻质、透光性好、美观大方的特点。

由于其结构特殊性，抗震性能较差，容易受到地震作用的影响。

开展单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究具有重要的意义。

研究可以为相关领域提供一定的理论依据和参考，促进幕墙结构抗震设计技术的进步和发展。

通过深入探讨单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计要点分析和反应谱分析方法，可以提高该结构在地震作用下的抗震性能，保障建筑物及其内部设备的安全稳定性。

研究还有助于加深我们对于幕墙结构的认识，为工程设计提供更为科学的依据，推动建筑结构的绿色、智能和可持续发展。

进行单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究具有重要的实际意义和社会意义。

2. 正文2.1 单层平面索网玻璃幕墙结构设计原理1. 结构形式：单层平面索网玻璃幕墙结构是由索杆和玻璃幕墙构成的，索杆支撑着玻璃幕墙，使其保持稳定性。

幕墙设计中的建筑材料抗风能力分析建筑材料抗风能力是幕墙设计中至关重要的考虑因素之一。

在幕墙设计中，抗风能力的分析和评估对于确保建筑物结构的安全性和稳定性至关重要。

本文将探讨幕墙设计中建筑材料抗风能力的分析方法和影响因素。

一、幕墙设计中的抗风能力定义建筑幕墙是指安装在建筑外部结构上的一种装饰性、保温、隔热和防风的外墙系统。

抗风能力是指幕墙系统在面对强风作用时能够保持稳定并能承受风荷载的能力。

抗风能力的分析是为了确保幕墙系统在设计寿命内不会发生破坏或失效。

二、建筑材料抗风能力的分析方法1.计算方法：通过对建筑材料的强度和刚度进行计算，确定材料在承受风荷载时的应力和变形情况。

常用的计算方法包括风荷载计算和材料力学性能计算。

2.试验方法：通过对建筑材料进行抗风试验，模拟真实的风荷载情况，评估材料在不同风速下的抗风能力。

试验方法可以为设计人员提供实验数据，有助于准确评估材料的可靠性。

3.数值模拟方法：利用计算机模拟软件进行数值模拟，模拟不同风速下材料的受力情况。

数值模拟方法可以预测材料在实际使用中的响应和变形情况，为设计人员提供参考。

三、影响建筑材料抗风能力的因素1.材料强度：材料的强度是指材料在承受力的过程中能够抵抗破坏的能力。

因此，在幕墙设计中选择强度足够的建筑材料是确保幕墙系统抗风能力的重要因素。

2.材料刚度：材料的刚度是指材料对外力作用下的变形程度。

刚度越大，材料对风荷载的响应越小，抗风能力越强。

3.连接方式：幕墙系统中的连接方式直接影响了整个系统的受力性能。

合理的连接方式能够提高幕墙系统的整体刚度和稳定性。

4.幕墙系统结构：幕墙系统的结构形式和构造方式对其抗风能力的影响较大。

合理的结构设计可以有效分担风荷载，提高幕墙系统的抗风能力。

四、常用的建筑材料抗风能力分析工具1.拉曼光谱：通过测量材料的拉曼光谱来分析材料的结构和性能，进而评估材料的抗风能力。

2.红外光谱：通过测量材料的红外光谱，可以分析材料内部的结构信息和化学组成，对材料的抗风能力进行评估。

单层平面索网玻璃幕墙数值风洞风载荷分析随着玻璃工艺的提高和大量公共建筑的兴起，单层索网点支承玻璃幕墙以其建筑造型美观、结构轻巧纤细、通透性好等优势在国内外得到广泛应用.单层索网结构刚度小、质量轻、阻尼较小，属于柔性张拉结构，具有较强的几何非线性，对风载荷较为敏感.支承于主体结构上的框架式幕墙设计中，等效静风载荷一般可采用阵风因数进行计算.单层平面索网幕墙结构自振周期长，取阵风因数进行风载荷的计算显然是不合理的.我国《建筑结构载荷规范》中关于风振因数的计算方法适用于高层高耸等线性和弱非线性的结构体系，现行幕墙设计规范关于单层平面索网幕墙体系的风载荷计算并无明确规定.[3-4]随着单层平面索网幕墙结构日渐广泛的应用，研究其风载荷效应的计算和设计十分重要.本文以索网结构在平均风载荷作用下到达平衡位置时的结构参数为基准进行分析，采用通用有限元软件进行玻璃-索网体系考虑流固耦合作用的风振响应分析，比较玻璃-索网体系的风振响应与等效静风载荷下的反应，分析比较风载荷效应计算的误差及其原因，得到若干有意义的结论.1 工程概况某大厦主楼及裙房部分的整体俯瞰图见图1.该结构为56层高层建筑，最顶部标高为245.2 m，底部5层处为裙房.图中圆圈所示部位为一单层索网结构.该工程地处江苏无锡市宜兴地区，建筑所处地场地类别为B类地貌，50年一遇的基本风压为0.45 kN/m2，换算所得平均风速约为27m/s.图1 整体俯瞰图Fig.1 Top view of whole structure该幕墙高度为24.64 m，宽度为26.0 m.玻璃采用8 mm+8 mm的双层夹胶玻璃，分格列数为17，行数为16.第一列和最后一列的分格尺寸为1 750 mm×1 540 mm，中间部分的分格尺寸为1 500 mm×1 540 mm.2 幕墙玻璃-索网体系计算模型和基本动力特性在风载荷作用下结构刚度会发生变化，单层平面索网结构在风载荷作用下到达新的平衡位置附近做弱幅振动.采用通用有限元软件ADINA建立包含玻璃面板、索网、爪件和密封胶等在内的玻璃-索网结构整体计算模型，索网结构采用只拉的杆单元，驳接爪件采用梁单元，密封胶采用壳单元.根据刚度等效原则，8 mm+8 mm的夹胶玻璃面板可以等效为一个单片玻璃面板，其厚度te=3t31+t32=32×83≈10 mm玻璃质量仍按2×8 mm的实际质量计算.玻璃面板弹性模量取0.72×105 Pa；爪件弹性模量取2.06×105 Pa；密封胶条弹性模量取3 Pa.竖索预拉力为150 kN，索径为36 mm，预应力为147.5 Pa；横索预拉力为120 kN，索径为30 mm，预应力为170 Pa.索网幕墙有限元模型见图2.其中，每个玻璃面板分为4个计算单元，爪件之间的索段为1个只拉索单元，胶条采用SHELL单元模拟.图2 索网幕墙有限元模型Fig.2 Finite element model of cable network curtain wall通过动力特性分析，得到索网幕墙各振型和频率，其前8阶频率和振型分别见表1和图3.表1 索网幕墙平均风压作用下前8阶频率Tab.1 First eight order frequencies of cable network curtainwall under average wind load图3 1～8阶振型Fig.3 1～8 order vibration modes该结构的动力特性表明结构第一周期为0.464 s.对于T1≥0.25 s的围护结构应考虑风振效应.3 幕墙玻璃-索网体因数值风洞流固耦合有限元模型3.1 数值风洞的有限元模型结构域采用动力计算有限元模型.流体域采用八节点六面体FCBI-C流体单元进行离散，见图4.针对裙房计算区域采用结构网格进行划分，网格数量约为100万个，同时对所考察的幕墙表面进行一定的局部加密，达到重要区域网格细密、非重要区域网格相对略粗的目的，保证在总体网格数量不变的情况下提高计算精度，节约计算资源.迎风在离散过程中自动引入，动量方程中速度和压力的耦合问题采用*****算法解决，计算过程中保证数值求解的收敛性和稳定性，对动量方程和标量输运方程采用欠松弛计算.在结构动力响应计算中，索网结构采用Rayleigh阻尼，取第1阶和第8阶振型为控制振型，阻尼比取0.02.图4 流场网格划分Fig.4 Fluid field meshing3.2 数值风洞的边界条件及风的模拟以平均风速为27 m/s的风速时程（见图5）为速度进口，湍流采用平均风速加上脉动风速.根据达文波特风速谱模拟的风速时程，采用线性回归滤波器法中的AR模型，通过MATLAB编程模拟脉动风的平稳随机过程，获得风速时程[6-7].流体域的左右侧面和顶面采用对称边界条件，地面采用壁面条件，除索网幕墙部分以外的裙房结构和地面采用无滑移固壁条件.索网幕墙部分为流固耦合边界.图5 风速时程Fig.5 Time history of wind velocity4 数值风洞分析结果4.1 风载荷体型因数计算统计通过数值模拟可以直接获得索网幕墙表面每个节点处的压力值，然后通过统计可获得风载荷体型因数.体型因数方向为垂直分块表面，其中正值表示垂直曲面向内，即压力；负值表示垂直曲面向外，即吸力.对索网幕墙结构的玻璃面板进行分块，将原有索网建筑网格划分为17×16的方块，见图6.图6 体型因数Fig.6 Shape factors计算所得风压作用下的最大体型因数值为0.97；而按照规范取值，体型因数取值为1.00.4.2 考虑流固耦合作用时程分析结构响应索网幕墙的位移随着风速不断变化而发生变化.取加载完成结构振动稳定后的5～26 s作为数据统计的时间区间.某时刻索网顺风向位移云图和典型节点的位移时程曲线见图7，其中最大正位移为0.340 m，最大负位移为0.125 m，平均位移为0.170 m.（a）某时刻顺风向位移云图（b）2 601节点位移时程曲线图7 位移响应Fig.7 Displacement response某时刻流固耦合作用下索网幕墙中的索应力云图见图8（a），典型索单元251的索应力时程曲线见图8（b），其初始预应力为170 Pa，最大索应力为268 Pa，平均索应力为205 Pa.（a）某时刻索应力云图（b）251单元索应力时程曲线图8 应力响应Fig.8 Stress response5 数值计算结果和比较现行大跨结构常用的风振因数取值方法有内力风振因数和位移风振因数.在工程设计中，等效静风载荷用静风载荷与载荷风振因数的乘积表示.结构在脉动风载荷激励下的风振因数定义为总风力的概率统计值与静风力的统计值之比.在分析基于响应的风振因数时，用含有一定保证率的最大动响应除以脉动响应的平均值表示在结构振动沿平衡位置时的波动程度[9-10].位移风振因数根据索网上每个有限元节点的时程位移数据进行计算.对有限元模型中每个节点的风振因数进行数理统计可得，索网部分的平均位移风振因数为1.832，位移最大点2601节点处的位移风振因数为1.855，因此可将位移风振因数取值为1.86.同理也可以进行内力风振因数的计算：索网部分的内力风振因数平均值为1.682，内力风振因数最小值为1.471，最大值在典型单元251处为2.050，内力风振因数计算结果离散性较大.按现行规范所规定的等效静风载荷，位移风振因数为1.86，风载荷体型因数为1.00，计算得到风压的标准值为0.837 0 kN/m2.如按典型节点处应力风振因数为2.05，风载荷体型因数为1.00，计算得到风压的标准值为0.922 5 kN/m2.为分析风振因数计算的等效静力风载荷对单层索网玻璃幕墙的适用性，将等效风载荷作用于图2所示的单层索网幕墙整体计算模型上进行非线性静力计算，并将计算结果与流固耦合数值模拟计算所得实际风效应进行比较，结果见表2.上述计算表明，无论是按位移风振因数计算，还是按最大内力风振因数计算，所得计算结果均小于按流固耦合计算的结果.由此可见，对于单层索网玻璃幕墙这类非线性效应较强的结构体系，现行载荷规范[2，5，11]规定的风振因数方法得到的风载荷效应小于流固耦合计算的结果，将导致偏于不安全的风载荷和风载荷效应计算结果.表2 等效风载荷效应与数值模拟风载荷效应比较Tab.2 Effect comparison of equivalent wind load andnumerical simulation wind load造成上述误差的原因是幕墙的几何非线性.对于线性结构，效应S与载荷P成比例关系，由效应等效因数β/=β变换为等效载荷β后计算得到实际效应β，见图9（a）.图9 位移载荷曲线Fig.9 Curve of displacement and load 对于非线性结构，二者并不一致.平面索网幕墙为刚度逐渐强化的非线性结构，如果按照位移效应等效的方法计算得到风振因数β/=β，变换为等效风载荷β后再进行效应计算，将得到小于实际非线性位移β的计算位移ρ，见图9（b）.6 结论以实际单层索网幕墙工程为例，进行风致动力响应特性的研究和等效静风载荷及其计算效应的分析比较，可以得出以下结论：（1）单层索网幕墙结构为长周期结构，结构第1自振周期大于0.25 s，理论上需要考虑结构的风振效应.（2）索网结构在平均风载荷作用下到达平衡位置，需要以对应的结构参数为基准进行索网风振响应.（3）对于非线性结构，不能按效应等效的方法进行等效静风载荷的计算.对于单层索网玻璃幕墙，根据风振因数或阵风系数得到的等效静风载荷进行结构的风载荷效应计算，均会得到偏小的位移和内力计算结果，进而导致偏于不安全的风载荷效应的设计计算结果，所以在对重大工程或大尺度索网玻璃幕墙设计计算时必须予以重视.。

单层平面索网点支式玻璃幕墙设计与施工探讨随着现代建筑设计的不断发展，玻璃幕墙作为一种重要的建筑构件在建筑设计中得到了越来越广泛的应用，特别是在高层建筑中。

它可以提高建筑的观赏性、透光性和耐久性等等。

玻璃幕墙的突出特点是其透明性和轻盈性，对光线的透射和反射具有明显效果，可根据建筑物的需要，对光线进行调节，提高空间视觉效果。

本文将就单层平面索网点支式玻璃幕墙的设计施工进行探讨。

一．单层平面索网点支式玻璃幕墙的概念可见，单层平面索网点支式玻璃幕墙的突出特点是配合构件的轻盈性和透明性，所以它可以实现大面积的开窗效果。

单层平面索网点支式玻璃幕墙包括支撑结构和外立面玻璃幕墙。

这种幕墙主要由单层铝合金支撑构件和玻璃幕墙构件组成，整个幕墙轻便且透明，适用于空间要求通透和高端美观的高端建筑。

二．单层平面索网点支式玻璃幕墙的设计1.设计思路在单层平面索网点支式幕墙的设计时，需要同时考虑到幕墙性能和材料的选择，使之兼具美观性、结构性和经济性。

首先，需要根据建筑物的性质和位置确定幕墙的类型，然后考虑幕墙的功能、设计风格和施工难度等因素来确定所需的材料和设计模型。

在设计时也需要考虑如何将建筑的环保和可持续开发理念融入到幕墙的设计中。

最终目的是通过设计，营造出高品质、高美感的幕墙效果。

2.设计流程单层平面索网点支式玻璃幕墙的设计要通过下列几个步骤来实现：①确定设计思路。

确定设计风格、风格界面，以及设计难度和施工条件。

②制定设计方案。

选择幕墙结构类型，确定玻璃幕墙系统的种类和规格，计算支撑结构和玻璃幕墙的受力并确认支撑体系的选型。

③初步网络和施工图设计。

在计算结果的基础上，对支撑结构和幕墙的细节进行进一步的设计，制定施工图纸，并确认玻璃幕墙的结构特点和细节。

④材料选型。

选定支撑杆、玻璃、框架，以及铝合金型材的种类和规格，并根据具体参数进行优化，使之满足设计需求。

⑤整合和完善设计。

在所有计算结果和材料要求的基础上，确定整体设计方案，并实现幕墙施工的完美实现。

幕墙设计中的抗风压性能在幕墙设计中，抗风压性能是一个至关重要的考虑因素。

幕墙作为建筑外立面的一种装饰材料，不仅要具备美观的外观，还需要能够承受各种自然环境带来的力量，尤其是风压力。

本文将介绍幕墙设计中的抗风压性能，并探讨一些提高其抗风能力的方法。

一、风压力对幕墙的影响风是一种常见的自然力量，其带来的风压力对幕墙具有很大的影响。

强风作用下的压力会使幕墙受到水平荷载，从而对其结构稳定性和安全性造成挑战。

抗风压性能是幕墙设计中不可忽视的因素，合理的抗风设计可以确保幕墙在风灾发生时不会发生倾斜、脱落等安全事故。

二、提高幕墙的抗风压性能的方法1. 材料选择：幕墙的抗风能力与所使用的材料有密切的关系。

选择具有良好抗风性能的材料可以提高幕墙的整体抗力。

一些常见的抗风材料包括铝合金、钢材等。

这些材料具有高强度、刚性好等特点，能够有效抵抗风压力的作用。

2. 载荷计算：在设计幕墙时，需要对可能产生的风压力进行准确的载荷计算。

这需要考虑到建筑物高度、周围环境、风速等因素，并根据相应的规范与标准进行合理的计算与评估。

通过准确计算风压力，可以提供有力的设计参考，确保幕墙的稳定性与安全性。

3. 结构设计：幕墙的结构设计是影响其抗风压性能的重要因素之一。

采用合理的结构设计可以增加幕墙的稳定性，并提高其承受风压力的能力。

例如，采用抗风设计的型材形状、适当的框架设计等都可以提高幕墙的整体抗力。

4. 固定方式：固定幕墙的方式也会对其抗风压性能产生影响。

采用合适的固定方式可以保证幕墙与建筑物之间的连接牢固，从而增加其抗风能力。

常见的固定方式包括螺栓连接、焊接等。

5. 施工质量：施工质量是保证幕墙抗风压性能的重要保证。

施工过程中应注意对材料、工艺等方面的严格控制，确保幕墙的安装质量以及固定连接的可靠性。

定期的检查与维护也是保持幕墙抗风性能的重要手段。

三、抗风压性能测试与评估针对幕墙的抗风压性能，需要进行相应的测试与评估。

抗风压测试可以通过风洞试验、计算方法等多种方式进行。

单层网壳结构的风振响应与抗风设计
张建胜;武岳;沈世钊
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2006(28)7
【摘要】利用随机模拟风振分析方法对Kiewitt6-6型单层球面网壳和三向网格单层柱面网壳的风振性能进行了系统的参数分析,包括几何参数、气动参数、结构参数等,得出可供单层网壳结构抗风设计参考的风振系数。

结果表明,单层网壳结构的风振系数分布较为均匀,大致为3.0。

【总页数】4页(P63-66)
【关键词】网壳结构;风振响应;随机模拟风振分析;风振系数
【作者】张建胜;武岳;沈世钊
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU351
【相关文献】
1.Kiewit型网壳风振响应的影响因素及抗风设计参数研究 [J], 李燕
2.单层平面索网幕墙结构的风振响应分析及实用抗风设计方法 [J], 武岳;冯若强;沈世钊
3.单层球面网壳结构风振响应分析及风振系数 [J], 刘文洋;张文福
4.短程线型单层球面网壳风振响应参数分析及实用抗风设计方法 [J], 李燕;何艳丽;
王锋
5.单层筒壳的风振响应及实用抗风设计方法 [J], 何艳丽;李燕
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桥梁结构的风振响应分析与抗风设计桥梁作为重要的交通工程之一，承载着车辆和行人的重要通道。

然而，由于自然环境的不断变化以及人类活动的影响，桥梁经常面临风振响应的问题。

为了确保桥梁结构的安全性和稳定性，风振响应分析与抗风设计成为了重要的研究内容。

1. 风振响应分析在桥梁结构的风振响应分析中，首先需要考虑的是风的作用。

风是桥梁结构风振响应的主要外荷载，其大小和方向都会对桥梁结构产生重要影响。

风的作用可以通过测风站点的数据来确定，包括风速、风向、风向角等。

其次，还需要考虑的是桥梁结构的动力特性。

桥梁结构通常是具有一定刚度和自振频率的动力系统，因此需要对桥梁结构进行模态分析，确定其固有频率和振型。

通过模态分析，可以得到桥梁结构在不同频段上的响应特性，进而掌握其振动特点。

最后，基于风荷载和桥梁结构的动力特性，可以进行风振响应计算和分析。

常用的方法包括频谱法、相应谱法、时程分析法等。

通过这些方法，可以预测和评估桥梁结构在风荷载下的振动响应，为抗风设计提供依据。

2. 抗风设计为了确保桥梁结构的安全性，必须进行抗风设计。

抗风设计的目标是通过合理的结构设计和加固措施，减小或消除桥梁结构在风荷载下的振动响应，使其具备足够的抗风能力。

抗风设计的方法多种多样。

一方面，可以通过减小桥梁结构的风荷载来增加其抗风能力，如减小桥面的横向风压系数、减小桥梁体型的风阻面积等。

另一方面，可以通过增加桥梁结构的刚度和阻尼来提高其抗风稳定性，如合理选取材料、结构形式和节点连接方式等。

此外，抗风设计还需要考虑桥梁结构的动态特性。

在桥梁结构的设计中，通常会采用动力参数进行抗风设计，如振动幅值、振动周期、振动频率等。

通过合理选择动力参数，可以确保桥梁结构在风荷载下的稳定性和安全性。

在实际的工程实践中，除了风振响应分析和抗风设计之外，还需要进行监测和评估工作。

通过实时监测桥梁结构的振动响应，可以及时发现和掌握其风振状况，为后续的抗风设计和维护提供参考依据。

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载建筑幕墙风振效应的探讨地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容建筑幕墙风振效应的探讨[提要] 在建筑幕墙设计中对幕墙构件进行强度验算时，不应采用整体结构的风荷载计算公式。

幕墙构件自身及其与主体结构连接处的风荷载内力效应，应为主体结构由于风荷载引起的振动，对于幕墙构件的支座动力输入，另加幕墙构件的直接风荷载。

本文给出与规范相衔接的近似计算方法。

[关键词]建筑幕墙幕墙构件风荷载振动一、前言我国现行的建筑结构荷载规范给出的垂直于建筑物表面的风荷载标准值计算公式为：对于高度大于 30m且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来体现风压脉动的影响。

建筑物在高度为z处的风振系数为：风振系数被定义为全部计算风压与静风压之比，它反映了风的脉动作用对结构的动力扰动效应，与主体结构的自身动力特性有关。

由它算得的风压数值并不是建筑表面的真实风压，而是考虑主体结构作为弹性体，有本身的动力放大作用，针对结构动内力所采用的等效折算风压。

然而，建筑物中的幕墙构件，比如铝合金玻璃幕墙的横梁立柱、石材幕墙和金属幕墙的龙骨、点支式幕墙的钢结构等，就其自身强度及其与主体结构连结而言，仅与它们与主体结构(即支座)之间的相对位移振动有关,而与主体结构的动力特性无直接关系。

幕墙构件与主体结构之间的相对位移振动，与主体结构本身的风载振动周期相差甚远，因此简单地采用主体结构的风振系数计算是不适当的。

二、主体结构对于幕墙构件的支座动力输入高层建筑中幕墙构件的质量在总体结构分析时，往往作为静荷载加到各层楼面。

这在动力分析中，相当于认为幕墙构件与主体刚结，与实际情况比较吻合。

尽管它们之间可有弹性变形，但这种变形状态对于主体结构的动力特性的影响极其微小。

建筑结构设计中的风荷载与风力响应分析在建筑结构设计中，风荷载与风力响应分析是至关重要的。

风是自然界中的一种常见力量，它对建筑物产生的压力和力学响应不能忽视。

本文将探讨建筑结构设计中的风荷载与风力响应分析，并提供一些相关的实例和方法。

一、风荷载分析风荷载是指风对建筑物产生的压力和力学效应。

在建筑结构设计中，风荷载是必须考虑的重要因素之一。

首先，我们需要了解风荷载的来源和作用机制。

风荷载的来源主要是大气中的气压差异引起的。

当风经过建筑物时，会在建筑物表面产生压力差，从而产生荷载。

风荷载对建筑结构的影响有两个方面：一个是静风荷载，即常见的静态压力；另一个是动风荷载，即风速引起的动态效应。

对于风荷载的计算，常用的方法是按照国家规范进行计算。

这些规范提供了各种建筑类型和地区的风速概率分布曲线，以及建筑物的风荷载计算方法。

基于这些规范，结构设计师可以确定不同风速下的静风压力，并结合建筑结构的特点进行计算。

二、风力响应分析风力响应分析是指建筑物在受到风荷载时的结构响应分析。

建筑物在受到风荷载时会产生形变和应力，而风力响应分析旨在评估和控制这些响应，确保建筑物的稳定性和安全性。

常见的风力响应分析方法包括静力分析和动力分析。

静力分析是一种简化的方法，通常用于预估建筑物在可能的最大风荷载下的位移和应力。

动力分析则更为复杂，考虑了风荷载的动态效应以及结构的振动特性。

对于静力分析，常用的方法是等效静态法。

该方法的基本思想是将动态风荷载转化为与之等效的静态风荷载，从而简化结构的分析和设计。

这种方法适用于一些简单的建筑结构，但对于复杂的结构则需要考虑动力分析。

动力分析的方法有很多种，其中一种常见的方法是模态分析。

模态分析考虑了建筑物的固有振动特性，通过计算建筑物的模态响应来评估风力响应。

这种方法对于高层建筑等柔性结构尤为适用，能够更准确地预测结构的响应。

三、风荷载与风力响应的实例下面以高层建筑为例，说明风荷载与风力响应的分析过程。

单层平面索网幕墙结构的实用抗风设计方法研究作者：王秋婧来源：《中国房地产业》 2019年第5期【摘要】通过将建筑结构的多种设计方法相结合,以抗风设计为基准,对比多种等效静力风荷载研究分析方法,并在设计实验过程中引入相关计算参数及对应系数进行单层平面索网幕墙结构的非线性计算,这种方式会引起较大的偏差,为了尽可能的缩小偏差,在可允许的偏差范围内对这些参数进行一定的调整,总结出关于抗风设计的一些方法,本文就如何构建较好的单层平面索网幕墙结构的实用抗风设计方法展开了研究。

【关键词】系数偏差;等效静力风荷载:抗风设计;单层索网随着建筑结构设计方法的不断更新,多种幕墙结构被广泛应用起来,关于单层平面索网幕墙结构的设计方法相对以前虽然有所改善,但仍有许多不合理的地方需要改进。

就抗风设计而言,如今的设计方法仍不成熟,在进行这种设计时所需要的流程十分复杂。

针对单索幕墙结构的设计,结合多种理论并采用等效静力风荷载方法进行实验,这种方式相较于现在的结构设计方法来看非常复杂,因此我们应结合部分重要概念,去进行改进。

本文针对单层平面索网幕墙结构如何进行较为实用的抗风设计给出了一系列的措施,并结合具体实例进行论证。

1、建筑结构等效静力风荷载理论等效静力风荷载理论是以随机振动理论为基础,进行多次风洞实验,并在实验过程中获取一系列的单层索网结构的风荷载信息,与此同时,将每次实验的风振效应结合起来,得出有关结构的抗风设计方法。

简单来讲,等效静力风荷载理论,实质上就是多次实验得到的风振效应的动力系数用等效静力法去进行计算,计算出的与之相匹配的荷载系数即为简化后的结果,进而使较为复杂的脉动风动力效应问题转化为了静力效应分析问题。

将等效静力风荷载理论运用到建筑结构上,即为对抗风设计方法最核心的思想,也是设计单层索网结构的纽带,以等效静力风荷载理论为基础研究单层索网结构在如今一直是比较热门的研究问题之一。

2、单层平面索网结构的分析方法研究等效静力风荷载理论有三种分析方法:阵风荷载因子法、惯性力法、IRC 法及IWL 法结合。