点支式玻璃建筑单层索网体系的动力特性

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点式幕墙单层索网支承体系非线性固有振动

ｒｓｎｉｇｆｎｔｌｍｅｔｐｏｒｍｓｅｅｏｅｏｏｔｉｈｉｒｔｏｅｕｎｉｓｏａｌｅｔｕｔｒｎｄｓｍｅｅｐｄｎｉｅｅｎｒｇａＷａｄｖｌｐｄｔｂａｎｔｅｖｂａｉｎｆｑｅｃｅｆｃｂｅｎｔｓｒｃｕｅ，ａｏｏｉｅｒ
到索网体系的节点上，般跨度较小，以忽略其一可自重影响，且索内预应力远大于自重引起的张并
力，因此，索可以当作二节点直线杆单元处理。拉在此，文作者利用二节点直线杆单元和模态分析本
索网结构属于典型的几何非线性结构。索网
的抗弯刚度极小，只能通过调整自身的曲率承受横向荷载，因而结构在外荷载的作用下位移很大。求解结构受力后的位移时，不能以受力前的位置列平衡方程，应以变形后的位置列平衡方程。但变形而后的位置是未知的，就是典型的几何非线性问这题，就是计算分析的困难所在。单层平面索网作也为一种新型预张力结构体系，有柔性大、具密度低、阻尼小、自振频率低的特点，风敏感结构。国内属外一些学者对柔性索网结构的动力特性进行了研
ｆｃｏｓｔａｆｅｔｉｓｎｔｒｒｑｎｙ，ｓｃｈｉｈｆｇａｓｃｒｉｌｌｔｅｓｃｉｎｒａｏａｌａｌａｔｒｈｔａｆｃｔａｕａｆｅｕｅｃｌｕｈａｔｅｗｅｇｔｏｌｕａｎｗａ，ｈｅｔａａｅｆｃｅ，ｓｗｅｌｓｓｔｏｌｂｓｔｅｐｔｓｏａｅｗｅｄｓｕｓｄ．Ｔｅｒｓａｃｅｕｔｈｗｈｔｔｅｖｂｔｏｒｑｅｃｅｆａｃｌａｈｒｓｒｓｆｃｌｒｉｃｓｅｅｅｂｅｈｅｅｒｈｒｓｌｓｓｏｔａｈｉｒｉｎｆｕｎｉｓｏａｅ— ｎｔｓｒｅａｅｂｅｔ — ｕｔｒｒｈｓａｈｏｈｒａｄｔｅｖｂａｉｎｏａｌｅｅｏｇｏｔｅｎｎｉｅｒｓｓｅ．ｕｅａｅｃｏｅｅｃｔｅｎｉｒｔｆｃｅｎｔｂｌｎｓｔｈｏｌｎａｙｔｍｈｏｂＫｅｒｓ：ｍｏｏａｅａｌｅ；ｎｔｒｉｒｔｎ；ｇｏｔｃｏｌｎａｉｙ；ｐｉｔｓｐｒｄｇａｓｃｒａｎｗａｌｉ— ｙｗｏｄｎｌｙｒｃｅｎｔａｕａｖｂａｉｂｌｏｅｍｅｒａｎｎｉｅｒｔｏｎ — ｕｐｔｌｕｉｌ；ｆｉｌｏｅｓｔｎｔｌｍｅｔａａｙｉｉｅｅｎｌｓｓｅｎ

单层柱面索拉网壳结构动力特性分析

ｂｒｎａｌｒｓ－ｅｔｎｗｉｈｔｅｄｃｅｓｆｌｎ－ｐｎｒｔｏＰｒｓｒｓｆｃｂｅａｒａｎｌｅｃｎｔｅａｓａｄｃｂｅｃｏｓｓｃｉ，ｔｈｅｒａｅｏｏｇｓａａｉ．ｏｅｔｅｓｏａｌｓｈｄｇｅｔｉｆｕｎｅｏｈ
壳的自振频率随着钢杆件及索截面的增大而增大，长跨比的增大而减小。索的初始张拉力对索拉网壳的动力特随
性影响很大。
关键词：单层柱面索拉网壳；自振频率；型振
．
ＤＹＮＡＭＩＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＴＩＣＳＣＳｏＦＮＧＬＥ－ＳｌＬＡＹＥＲＥＤＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬＣＡＢＬＥ－ＢＥＡＭＳＨＥＬＬＳ
ｃｌｎｄｉａｌａｅｂａｓｅｌｗｅｅｕｐｅｉｔｎｙｉｒｃｃｂｌ－ｅｍｈｌｓｒｓｒｏｒｈａｄｙｍｉｃａａｔｒｓｉｓｆｉｌ－ａｒｙｉｄｒｃｌｈｌｓＳｅｆｎａｃｈｒｃｅｉｔｃｏｓｎｇｅｌｙｅｃｌｎｉａｓｅｌ．ｌ－ｖｂａｉｎｒｑｕｎｃｆｓｎｇｌ－ａｅｙｌｎｉａａｌ－ｅｍｈｅｌｎｃｅｓｄｉｈｈｅｉｃｅｅｏｆｓｃｉｎｒａｓｏｆｔｅｉｒｔｏｆｅｅｙｏｉｅｌｙｒｃｉｄｒｃｌｃｂｅｂａｓｌｓｉｒａｅｗｔｔｎｒａｓｅｔｏａｅｓｅｌ
ＷａｇＫＨａｎｎＹｕｌｎｅｇＪａａｇｏｄ

单层平面索网点支式玻璃幕墙施工技术

单层平面索网点支式玻璃幕墙施工技术摘要：单层平面索网点支式玻璃幕墙是一种具有广泛应用前景的墙体围护结构，具有通透性良好、结构美观等优点。

因此，研究单层平面索网点支式玻璃幕墙的施工技术具有十分重要的意义。

本文介绍了单层平面索网点支式玻璃幕墙的施工流程，并对其施工技术进行了详细的介绍。

关键词：单层平面索网；点支式玻璃幕墙；施工技术0 引言随着我国建筑行业的快速发展以及城市建设的不断进步，玻璃幕墙结构在建筑中的应用日益广泛。

点支式玻璃幕墙具有施工简捷、通透性好等优点，深受人们的青睐，而采用单层平面正交索网结构作为点支式幕墙的支承结构，大大提高了玻璃幕墙结构的通透性，并且其结构简捷、轻盈美观、通透性好，具有广阔的应用前景。

因此，研究单层平面索网点支式玻璃幕墙的施工技术具有重要的现实意义。

1 单层平面索网点支式玻璃慕墙施工流程单层平面索网架构属于索网类型中相对容易实现的模式，即大变形模式。

该类型架构柔性与变形过于明显。

结合过去单层索网架构实地建设与实现工艺，通过以下施工流程完成工程方面的建设见图1。

图1 单层平面索网点支式玻璃幕墙施工流程图2 基础测量放线若想幕墙工程建设阶段得到保障，进行安装时必须通过程序完成钢、混凝土两种架构核心工程验收处理，确认相关预埋件在核心架构建设、层间位置变化等条件的影响下出现明显的定位问题。

如果所得结果满足规范要求便能进入后续的放线操作。

进行放线检测时必须有效管理测量段，防止误差过大，不仅如此，还需要避免环境、核心架构受风荷载位移等条件的干扰，强调测量工作必须按照合理的周期规律完成，测量阶段风力需小于4级。

按照测量所得信息以及定位点焊接拉索锚固耳板，若想防止出现明显误差，锚固耳板点焊稳定需要通过测量认证方可实现增强，做到合理就位与有效连接，不会影响工程效果。

上述工序结束后再次实现定位检测。

（1）分别测量水平、垂直两个距离对应中心线，同时进行标记。

（2）将所得数据分类处理，按照拉索下料阶段相应编号，制作数据表。

单层索网动力响应

Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｌａｓｓｏｎｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆａｍｏｎｏｌａｙｅｒｃａｂｌｅｎｅｔ
１，２３１１ＹＡＮＹａｎｊｕｎ，ＹＵＺｈｉｘｉａｎｇ，ＬＩＨａｎ，ＺＨＡＮＧＱｉｌｉｎ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＮｏ．７（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００５０，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７５６，Ｃｈｉｎａ）
振动与冲击３卷第２３期第３ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫＶｏｌ．３３Ｎｏ．２３２０１４

玻璃对单层索网动力响应的影响
１流固耦合理论
１１流固耦合方程流固耦合（ＦｌｕｉｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ，ＦＳＩ）一个重要特征是流体与固体两相介质的相互作用，固体在流体作用下发生变形、运动；固体变形或运动反过来又影响流体流动，从而改变流体载荷的分布和大小。介质不同、耦合机理不同，产生了多种流固耦合现象。流固耦合整体方程为：

索网结构对主体结构动力特性的影响

【摘要】采用子空间迭代法，结合工程实例，对索网次结构对主体结构自振特性的影响进行了计算分析，
研究了主体结构的频率分布特性以及索网预应力、玻璃及索连接件的质量等结构参数对自振特性的影响。此外，
还考虑了几何非线性对结构应力刚度的影响，考虑位形修正进行了模态分析。最后，采用振型分解反应谱法进行了结构模型的多遇地震响应分析。研究结果表明：玻璃及索连接件的质量对主体结构频率影响较大，体结构振整
［］李然．３钢板剪力墙与组合剪力墙滞回性能研究［］Ｄ．哈尔
参考文献
［］Ｆ￣ｙＬＡａｓｔｎｓｅｐｔｓａｗｌＪ．ｏｒ１ＪｉＳＭ，ｕｎｌｉｏｈｅｌｅｈｒａｓ］Ｊ－ｙｓｆｉｔｌａｅｌ［ｕ
ｈｆｔｃｒｌｎｉｅｎ，ＳＥ１９．２（１：４７—１９．ｌｕｕＥｎｉａｏＳｒｔａｇｅｒｇＡＣ，９７１３１）１８４６
型表现为主体结构振型加索网局部振型；主体结构代替整体结构通过振型分解反应谱法进行地震效应分析时，结构地震效应降低。
【关键词】索网结构；模态特性；预应力；大变形【中图分类号】Ｔ３１３Ｕ１．【文献标识码】Ｂ
单层平面索网支承式玻璃幕墙结构，有建筑造型美具
面板（屋面板）采用Ｓｅ１３单元。ｈｕ６
呈现出较强的几何非线性；同时，结构自振频率对其反应谱
分析影响较大，因此，进行自振频率分析时，有必要考虑大变形和预应力效应Ｊ。本文采用ＡＳＳ有限元软件进行ＮＹ数值模拟分析。首先通过结构自振特性研究了索网次结构对于主体结构频率、振型的影响，次通过玻璃及连接件质其

单层柱面索拉网壳结构动力特性分析_汪凯

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点支式玻璃建筑单层索网体系的动力特性分析

维普资讯
第２８卷
第３期
重庆建筑大学学报
Ｊｕｎｌｆｏｇｉｇ．ａｚｕＵｎｖｒｉｏｒａｏＣｈｎｑｎ１ｎｈｉｅｓｔｉｙ
Ｖｏ．８Ｎ．１２ｏ３
２００６年６月
ＷＵＬ —ｌＷＡＧＹａｉｉ，Ｎｕｎ—ｑｎ，Ｓｏｇ— ｉｉｇＨＩｎｊＹｕ
（ｎｔｕｅｏＧａｓｎｔｔｃｒｒｒｈｔｔｒ，ｅａｏａｒｆｔｃｕａＥｇｅｒｇａｄＶｂａｏｆｉｉｒｏｄｃｔｎＴ — ＩｓｔｔｆｌｄＭｅａＳｕｔｅｏＡｃｉｃｅＫｙｂｒｔｙｏｒｔｒｌｎｉｅｉｎｉｒｔｎｏｎｓｆｕａｏ，ｓｉｓａｌｒｕｆｅｕＬｏＳｕｎｎｉＭｔｙＥｉ
ｒｐｒｄｏｓｄｎｍｉｒｐｒｅ．Ｔｅｃａａｔｒｓｃｏｄｌｎｌｓｒｅｉｌｒｅｏｅｎｉｙａｃｐｏｅｔｓｈｈｒｃｅｔｆｔｔｉｉｉｍｏａａａｙｉｆｘｂｅｐｅ—ｓｅｓｄｓｕｔｒｓｓｃｓｃｂｅｓｏｆｌｔｓｅｔｃｕｅｕｈａａｌｒｒｓｕｔｒｓｉｘａｉｔｄｈｒｉ．Ｃｒｅｐｎｉｇｐｏｒｍｓｄｖｌｅｎｌｚｍｐｒｎａｔｒｕｈａｒｔｎｉｎｔｃｕｅｓｅｐｔｅｅｅｎｒａｏｒｓｏｄｎｒｇａｗａｅｅｏｄｔａａｙｅｔｉｏａｔｃｏｓｓｃｓｐｅｅｓｏｐｏｗｏｔｆａｄｇｏｔｃｎｎｉｅｒｙｆｒｄｎｍｉｅａｉｒｏａｌｅｅｅｎｔｉｄｍｏｓａｅｈｔｌｒｅｅｏｓａｅｂｏｇｔａｎｅｍｅｒｏｌａｉｙａｃｂｈｖｏｓｆｃｂｅｎｔｈｒｉ．Ｉｓｅｎｔｔｄｔａａｇｒｒｒｒｕｈ — ｉｎｔｏｒｂｕｙｏｔｎｏｌｅｒｙｈｒｘｓｓａｐｒｎｏｌｅｒｒｌｔｎｈｐｂｔｅｉｒｔｎ￣ｑｅｃｎｒｔｎｉｎｉｏｔｂｍｉｉｇｎｎｉａｔ．Ｔｅｅｅｉｔｐａｅｔｎｉａｅａｉｓｉｅｗｅｎｖｂａｉｔｎｉｎｎｏｏｅｕｎｙａｄｐｅｅｓｏｎｃｂｅ．Ｔｅｉｆｅｃｆｐｅｅｓｎａｄｇｏｔｃｎｎｉｅｒｔ（ｈｙａｃｐｏｅｉｓｏａｌｅｓｉｏｒｉａｉｎａｌｓｈｎｌｎｅｏｒｔｎｉｎｅｍｅｒｏｌａｙＩｔｅｄｎｍｉｒｐｒｅｆｃｂｅｎｔｉｎｃｏｄｎｔｕｏｉｎｉｎｔｏｗｉａｈｏｈｒｔｅｃｔｅ．ｈＫｅｗｏｄ：ｐｉｔｕｐｒｅｌｓａａｅ；ｍｏｏａｅａｌｅ；ｄｎｍｉｒｐｒ；ｇｏｔｃｎｎｉｅｒｙ；ｐｅｅｓｎｙｒｓｏｎ —ｓｐｏｄｇａｓｆｃｄｔｎｌｙｒｃｂｅｎｌｙａｃｐｏｅｙｅｍｅｒｏｌａｔ：ｔｉｎｉｒｔｎｉｏ

单层索网点支式玻璃幕墙的静力性能研究

单层索网点支式玻璃幕墙的静力性能研究
李志强杨立军
摘要：采用了数值模拟的方法对考虑玻璃与索协同工作的单层平面索网玻璃幕墙结构静力性能进行研究，过参数分通
析讨论了玻璃自重、拉索截面积、网格数、风荷载、拉索预应力等因素对玻璃贡献的影响，得到了一些有实用意义的结论。
１３４６７９５０５０５０
０
［］ｏｉＹａｍｏｏＹ，ｎｏＨ．ｕｋｉｆｌｅｂｅｔｄｔ３ＹｓｉｋＭ，ｍａｔＫｏｄＢｃｌｏａｓｕｊｅｇｎｐｔｓｃｏｅｇｒｓｎａｅａｐｅｓｒ［］ＪＳｃＮａ．ｃｉｃｆｄｅｔｕｔａｄｌｒｌｒｕｅＪ．．ｏ， —ｖＡｒｈｅｔｏｈｓｔｓｔｓ
Ｊｐｎ１６（ｌ）２９２８ａａ，９５１８：４ —５．
图１不同铺设角８时层合板的无量纲临界屈曲载荷ｆｂ／曲线（轴压缩）ｍ２Ｅ＾－
４结语１文中对反对称层合板屈曲载荷进行了较为详细地推导，）在
推导时合理选取乩，和跏使问题得以解决，得到了一个计乩并
５角为佳。００，５，。５，。５，。为。。Ｏ。ｏ，。０的无量纲屈曲载荷（６／２的反对称层合板主方向成４。１３４６７９如Ｅ２）ｈ参考文献：计算结果绘入图中，Ｌｎｒｎｅ用ａｇａｇ３次插值得曲线如图１所示。５０［］ｕｖ，ｒａＢｃｌｇａｄｃ — ｃｌｇｆｏｐｓ１ＴｒｅＧＴＭａｈｌＨ．ｕｉｓｂｋｎｍｏ— ｙｓｌｋｎｎｐｔｕｉｏｃ

点支式玻璃建筑单层索网体系分析中的若干问题研究的开题报告

点支式玻璃建筑单层索网体系分析中的若干问题研究的开题报告【标题】点支式玻璃建筑单层索网体系分析中的若干问题研究【摘要】点支式玻璃建筑在建筑领域中越来越受到重视，其玻璃幕墙是该建筑的重要组成部分。

在一些大型单层点支式玻璃建筑中，采用索网体系进行支撑，以增强幕墙的承载力和稳定性。

然而，点支式玻璃建筑单层索网体系存在着一些问题。

本文将对点支式玻璃建筑单层索网体系中的若干问题进行研究，主要包括索网的应力、变形以及对玻璃幕墙的影响等方面。

【关键词】点支式玻璃建筑；单层索网体系；应力；变形；幕墙【研究背景与意义】在现代建筑学中，点支式玻璃建筑因其高透明度、美观性和耐久性等优点，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。

单层索网体系是点支式玻璃建筑幕墙的一种常见支撑形式，在提升幕墙承载能力和稳定性方面具有显著的效果。

然而，索网的应力和变形以及其对玻璃幕墙的影响等问题需要进一步的研究和探讨。

【研究方法和技术路线】本文将采用数学计算方法，通过建立点支式玻璃建筑单层索网体系的数学模型，分析其应力和变形特性，进而进行玻璃幕墙的结构分析，并探讨索网对幕墙的影响。

具体技术路线包括：建立点支式玻璃建筑单层索网体系结构模型；采用有限元软件对模型进行力学分析；通过模型计算，分析索网在承载和支撑玻璃幕墙过程中的应力变化及变形特性；通过实验和数值模拟，研究索网对玻璃幕墙的支撑性能和影响。

【预期结果和成果】通过研究，预计可以获得点支式玻璃建筑单层索网体系在结构设计和工程实施中的关键参数，为该类建筑的规划和建设提供参考。

同时，还可推进点支式玻璃建筑幕墙的技术进步，提高其承载力和稳定性，提高建筑的整体质量。

【拟定时间表】阶段一：文献调研与研究设计时间：2021.8-2021.10内容：对点支式玻璃建筑单层索网体系的相关文献进行调研，详细了解目前工程实践和学术研究的进展，确定研究方向和方法，完成开题报告和研究设计。

阶段二：模型建立与力学分析时间：2021.11-2022.4内容：基于调研结果建立点支式玻璃建筑单层索网体系的数学模型，采用有限元软件模拟计算其力学特性，包括应力和变形。

浅谈对单层索网点支式玻璃幕墙的认识与施工

浅谈对单层索网点支式玻璃幕墙的认识与施工摘要：随着社会的发展，玻璃幕墙结构在建筑装饰业中的应用越来越广泛；单层索网点支式玻璃幕墙作为幕墙设计中的典型代表，以其通透、明亮、简约、大方的风格在未来办公装饰领域中将受到更多的关注；其设计特点和施工方法也将在建设行业中备受关注；本文将结合陕西延长橡胶公司主办公楼单层索网点支式玻璃幕墙工程的施工经验，概要介绍该类幕墙结构的设计特点和施工技术。

关键词：单层索网点支式玻璃幕墙设计特点施工技术一、工程概述二、设计及工艺特点点支式玻璃幕墙，是由组合成幕墙的主体玻璃墙板、直接固定并支撑幕墙重量的活动驳接头（点式组装夹具）、负责向主体支承结构传递所有幕墙荷载的悬索固定结构所组成；按照组装夹具与玻璃间的固定方式，点支式玻璃幕墙可划分为开孔玻璃墙面与无孔玻璃墙面两大类，玻璃墙面是否开孔将取决于设计对夹具结构型式的选择。

单层索网点支式玻璃幕墙在国内是一种较为先进的幕墙结构，是用不锈钢绞线或其它柔性线材作为受力拉索在墙面的纵、横两个方向正交布置组成索网（纵、横两向的受力拉索均在两端部位与其它建筑结构进行锚拉固定）传递幕墙荷载，拉索与墙体之间通过驳接头（点式组装夹具）进行固定，由索网通过施加的预应力产生抵抗平面外部荷载的刚度，最后组合成一套完整的预应力几何柔性墙体；因单层索网点支式玻璃幕墙具有良好的柔韧性，所以这种幕墙可以通过设计师灵活的构思来改变索网面的轮廓外形，为建筑师在幕墙外观造型的选择上提供更多的想象空间，使其能够宽裕、自由的适应建筑主体结构要求；这类幕墙结构主要适用于建筑物中庭立面等大跨度空间部位，给予大型空间轻盈美观、通透开阔、一览无余的视觉效果；但是由于该幕墙结构在目前的建筑装饰领域中设计较为新颖、先进，同时也辅以了施工难度较大、对施工精度要求高的特征。

因该幕墙结构在国内的应用周期不长，所以现阶段在国内还没有对应的专项施工质量验收规范标准；当前，我们主要依据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003、《点支式玻璃幕墙工程技术规范》CECS127-2001及国家配套的风压变形性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能、保温性能、隔声性能、平面变形性能耐冲击性能、防火性能、防雷设计、耐腐蚀设计、防静电设计、风雨变形性能、雨水渗透性能、空气渗透性能、平面位移变形性能等要求对施工质量进行验收。

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!""#$%%%&%%’( )#$$&***+,#清华大学学报-自然科学版./012345678329-":2;0<:5.=*%%>年第(>卷第+期*%%>=?@A B(>=#@B+(,+’+$C&+*$=+*>点支式玻璃建筑单层索网体系的动力特性吴丽丽$=王元清$=石永久$=罗忆*=徐悦*-$B清华大学土木工程系=结构工程与振动教育部重点实验室=北京$%%%C(D*B晶艺特种玻璃工程公司=北京$%%%(’.收稿日期E*%%’&%$&$F作者简介E吴丽丽-$F G G&.=女-汉.=江西=博士研究生H通讯联系人E王元清=副教授=摘要E点支式玻璃建筑单层索网体系是一种新型的柔性支承结构体系!其受力特性在很大程度上依赖于所施加的预应力"该文对新保利大厦二期幕墙工程的单层索网结构模型的动力特性进行试验研究!提取了索网在分级预应力下的前三阶频率!并与加玻璃后的情况进行了对比分析"试验结果表明!结构的低阶频率与预应力的关系基本为近似线性关系!而高阶的非线性程度更明显!玻璃对结构的刚度有较大提高!试验与有限元计算结果比较吻合"关键词E点支式玻璃建筑#单层索网#动力特性#玻璃中图分类号E08+C*文献标识码E Q 文章编号E$%%%&%%’(-*%%>.%+&%+$C&%(R S T U V W X X Y U Z U X[\Z W][W X]^_V^T^‘U S\ZX U a‘\T\[_^Z b^[c^W T[d‘U]]_U X U b\efg h i h$=ej k lm n o p q h p r$=s t u m v p r w h n$=x y km h g n v*=z fm n{*-|B}\S~U a^Z U[^Z S^_![Z"X["Z U‘#T d W T\\Z W T dU T b$W a Z U[W^T^_ #b"X U[W^T%W T W][Z S=R\c U Z[V\T[^_&W’W‘#T d W T\\Z W T d=(]W T d Y"U)T W’\Z]W[S=*\W+W T d|,,,-.=&Y W T U D /B}W T d0‘U]]#T d W T\\Z W T d0Z^"c=*\W+W T d|,,,.1=&Y W T U.2a][Z U X[E05<J@3@A7L<3:74A<3<O1L1O<J5@3P@O6@23O4A711 57:7P<12173<K5A<724A<1666@3O2341L1O<J B05<1L1O<J 6<35@3J73:<63P<3A@7P1O3@34A LP<6<3P1@3O5<63<O<312@323O5< :74A<1B05<P L37J2::5737:O<321O2:1@57J@3@A7L<3:74A<3<O K<3< 737A L8<P5@34A71157:7P<23O5<#<K9<2:234;@A L;A787B05<5231O O53<<92437O2@353<M6<3:2<1K<3<J<7163<P5@3<7:5437P234 63<O<312@373P:@J673<PK2O5O5<37O637A53<M6<3:2<1@51O36:O63< 231O7A A<PK2O54A711B05<<76<32J<3O7A3<16A O115@K O57O O5<5245<3 53<M6<3:2<1@5O5<3<O23:3<71<3@3A23<73A L K2O523:3<7123463<O<312@3 23O5<3<O73P23:3<71<571O<3O573O5<A@K<353<M6<3:2<1B05<O<1O1 7A1@15@K O57O O5<4A71143<7O A L<3573:<1O5<1O36:O637A1O2553<11B 05<3<16A O1743<<K<A A K2O55232O<<A<J<3O63<P2:O2@31B}\S<^Z b]EP@O6@23O4A71157:7P<DJ@3@A7L<3:74A<3<O DP L37J2: :5737:O<321O2:1D4A78<点支式玻璃建筑单层索网体系是近年发展起来透性好等优点得到广泛的应用H单层索网体系属于柔性张拉结构=具有较强的几何非线性H但它施加预应力前没有刚度=结构形状也不确定=必须施加预应力后才能承受荷载=因此其受力特性在很大程度上依赖于所施加的预应力>$+?H目前针对该结构的理论和试验研究滞后于工程实践=国内的部分学者结合一些实际工程-主要是索桁架.进行了一定的试验研究>(=’?=介绍了相关的施工工艺>>?H但专门针对这类结构的试验研究较少>G?=在动力特性方面的研究更少H本文对新保利大厦二期单层索网体系$@$%的结构模型进行了动力特性试验=测定索网在三级预应力下的频率=研究单层索网的频率和预应力之间的关系=以及加玻璃后结构频率的变化H|试验模型与试验设备|B|试验模型结合新保利大厦二期工程单层索网玻璃幕墙结构方案的设计=按照$@$%的比例在清华大学实验室建成一轮廓尺寸为F J A>J单层索网的试验模型=如图$所示H整个结构由支承钢框架=索网和地梁等组成H支承钢框架高$$B%(J=由$(%J J A+J J和C%J J A*B’J J方钢管=*’4槽钢和’%J J A(J J 角钢焊接而成H索网尺寸为C B>J A’B’J=是一个由两根斜主索和通过不锈钢拉杆与其相连的索网共同支承而形成的三折面体系=如图*所示H索网主要构件的材料属性如表$所示H地梁采用混凝土整体浇注而成H图!索网结构试验模型图"单层索网结构表!索杆材料特性构件名称#$$%设计强度&’()&’(斜主索*+,-,.-/0,.*,水平索*1-0.-2*,.*,竖向索*1-0.-2*,.*,拉杆..+-,,-+**%,+!-"试验设备试验中索的预应力采用34562型电阻应变荷重传感器监测7动力试验主要装置为4’+*/%8动态信号分析仪739:%/+*型电荷放大器7以及39:2+//型压电晶体加速度传感器;"试验方法及试验步骤"-!动力特性试验方法本文采用8<=>=分别计算索网在三级预应力?将预应力分三级逐级施加7其中满应力状态为@主索.A%的内力分别为2B C<A+%C<7水平及竖索内力基本为*-2C<D和加玻璃状态下的自振频率及振型;根据结构在各种预应力下有限元分析结果7在其前三阶振型的最大位移点周围布置测点7设计相应的测定工况?限于篇幅7不一一列出D;图+所示为一级预应力时的两个测点布置方案7选择图中标注的#.?#%D A E.?E%D A F.?F%D节点作为传感器布置点7对该方案设计了2种测定工况7如表%所示;试验的激振方式为初速度法7本试验即采用锤击法施加初速度7锤击点选择位置及编号如图+和表%所示7通过加速度传感器和电荷放大器将测试信号送入动态信号分析仪进行分析7分析频率带宽取/%-*4G;表"H种测试工况工况测点锤击点.#.A E.I.%#.A F.I.+#%A E%I%2#%A F%E%1.+7@!"!动力特性试验步骤#$分别在各工况的测点位置按照传感器的安装要求%在索节点上安装加速度传感器%如图&所示’($将传感器通过专用导线与电荷信号放大器相连接%电荷放大器的输出端与动态信号分析仪相连接’)$按照各工况设计的锤击点对索网施加初始扰动’&$将实测信号送入*+),-(.动态信号分析仪进行分析%并读取自振频率值/图00122型压电晶体加速度传感器1试验结果及比较分析1"3试验曲线将通过*+),-(.测到的结果数据文件导入计算机%先经456软件转为789文件%然后通过-):8976软件转换为976文件%最后用;5<=7.:.软件读取数据文件%根据每种工况的结果选取如图,所示的典型功率谱曲线>纵坐标?>@$为加速度功率谱有效值开方取对数处理后的值%横坐标@A为分析带宽频率$进行分析%提取索网的前三阶自振频率/1"!自振特性的有限元分析1"!"3有限元模型采用大型有限元分析计算软件.C 9D 9该单层索网进行模态分析/如图-所示%模型中主索及水平索采用了三维只拉单元E F G H #I 单元%拉索则采用拉压E F G H J 单元/为了便于简化计算%在采用.C 9D 9进行分析时%将索网与钢框架的连接视为固定端%只对索网进行分析/图2索网有限元模型1"!"!模态分析方法柔性支承结构的刚度主要来源于杆件的初始预应力%而且索又是一种几何非线性极强的结构%因此%在模态分析时必须考虑这两方面的影响/有限元分析中索的预应力靠设置初应变来实现/本文先根据试验各级预应力的实际加载情况%初设一组应变值%然后反复调节直至模型中各索的内力基本满足相应的试验实测值%将调好的这组应变值进行模态分析%主要步骤分为两步K #$进行几何大变形的静力分析’($修正结点坐标%进行包含预应力影响的模态分析%读取自振频率及相应振型/1"!"1有限元结果的提取通过以上的有限元分析提取索网的自振频率及相应振型/图L 为一级预应力时的前两阶振型模态图%前面所述的试验测点工况就是根据这些结果设计的/1"1索网自振频率的比较分析I ()>$(I I -%&->)$图!振型模态图限元计算结果的对比"其中横坐标#$表示量纲一化的预应力"纵坐标%&为自振频率’从图(中可以看出"理论与试验值的变化趋势很相似"试验值皆位于有限元计算结果以上"两者相差)*+),-))*..,"有限元计算中将索的支承视为固定未考虑支承钢架的影响"这也是两者存在差异的原因之一’索网的频率基本随索内预应力的增加而呈弱非线性增长"并且随着频率阶次的增加"曲线形状逐渐由向上凹的趋势增加’这表明"尽管索网是几何大变形结构"但其频率随预应力的变化并未表现出明显的非线性性质/低阶频率随预应力的增长速度小于高阶频率的相应增长速度"即高阶频率与预应力之间的非线性性质更明显’图0索网各阶频率与预应力关系曲线为了研究玻璃对索网刚度的影响"本文还测定了加玻璃后索网的频率"并与相应的有限元计算结果进行了对比"如表.所示"其中%12%3分别为试验测得频率和有限元计算得到的频率值’表4安装玻璃前后试验与有限元频率值对比工况阶数%156%3567%38%17%19)++未安装玻璃):*;<:=*()<)+*)<:><*:.?<*>.:=*>().(*=.<(*>?.>*(:;安装玻璃后);*>)?.*(<((*<?>>=*.:);*(:?)+*))(.:*>..=*<><(*(.?从表.可以看出如下规律’)@安装玻璃前后索网频率的有限元计算值与试验值均比较接近"试验值比有限元计算值大>*(:,-)+*)(,"两者吻合较好"表明有限元模型比较符合实际结构’由于采用A B C D C建模时对玻璃和索节点连接方式采用了.个方向的平动耦合"而实际结构玻璃与索网的连接采用了驳接式金属连接件"加上玻璃尺寸较小"连接件尺寸相对较大"对玻璃交点有较强的约束作用"因此实际结构玻璃参与的作用更大"对索网的刚度贡献更大"因此本文认为"这是试验值高于有限元计算结果的原因之一’>@从试验值可以看出"安装玻璃后结构的各阶频率分别降低了.;*(=>,2>?*():,2>:*?((,"且降低幅度随模态阶数的递增而减小’这表明由于玻璃的存在"结构的刚度和质量同时增长"但玻璃质量的影响超过了其刚度的作用"导致整个结构的频率下降’本实验模型中玻璃之间未打玻璃胶"使玻璃不能发挥整体的协同作用"这也是其刚度效应不够显著的原因之一’E结论)@索网低阶频率随预应力基本呈线性性质"它随预应力的增长速度大于高阶频率的相应增长速度"即高阶频率与预应力之间的非线性性质更明显’>@安装玻璃后结构的频率迅速降低"这是由于玻璃的存在"结构的刚度和质量同时增长"但玻璃质量的影响超过了其刚度的作用"导致整个结构的频率下降’.@有限元计算值与试验值均比较吻合"验证了理论计算模型的合理性’)>."G。