三向網(wǎng)格環(huán)狀曲面單索幕墻張拉全過程分析及風振反應(yīng).pdf

1、索網(wǎng)幕墻是以索網(wǎng)和玻璃為基本構(gòu)成單元，通過預(yù)應(yīng)力給索網(wǎng)提供剛度、玻璃安裝到索網(wǎng)交點的夾具上形成整體的維護結(jié)構(gòu)。隨著施工水平的提高、人們對于建筑外形要求的提高，玻璃幕墻越來越多的應(yīng)用到各種各樣的建筑當中，其中的索網(wǎng)幕墻以其簡潔的形式更加受到歡迎和越來越多的應(yīng)用。以往大多是平面形式的索網(wǎng)幕墻，這種結(jié)構(gòu)形式要求的索力較大，而且其平面外的剛度較小，受到水平荷載的時候變形較大。近期建成的中國航海博物館的雙曲索網(wǎng)幕墻運用了雙曲的形式，增大了結(jié)構(gòu)的剛

2、度，是一種很好的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式的幕墻較少，其找形分析、施工過程模擬在懸索結(jié)構(gòu)作為屋蓋時都有過研究，本文擬在前人工作的基礎(chǔ)上，將懸索結(jié)構(gòu)的分析理論運用到作為維護結(jié)構(gòu)的幕墻上，并對其結(jié)構(gòu)的特性進行研究。主要內(nèi)容如下：
　　本文首先對找形分析的方法進行了探討，對逆迭代法的一般過程進行了分析。然后以東莞籃球中心的索網(wǎng)幕墻進行了找形分析，在分析中不考慮環(huán)索的滑動摩擦力，首先運用減小彈性模量等效軸力法結(jié)合逆迭代法得到結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力分布和

3、零狀態(tài)幾何，然后再恢復(fù)環(huán)索的真實的彈性模量，運用升溫降溫法調(diào)均同一環(huán)每一段索的軸力。此法收斂速度快，同一環(huán)軸力相對均勻，符合施工的真實環(huán)境。
　　其次在恢復(fù)環(huán)索的真實彈性模量后做了施工過程的模擬。本文采用反分析法即根據(jù)施工過程的逆過程運用通用有限元軟件ANSYS的升溫逐步降低環(huán)索的軸力來模擬施工的逐步卸載，到最后階段的時候利用生死單元法逐步殺死各條環(huán)索來實現(xiàn)對施工過程的模擬，得到各個張拉階段的控制參數(shù)。由于整個結(jié)構(gòu)零狀態(tài)的安裝就位

4、采用定尺的方法，所以斜索的下料必須精確。而模型中的索沒有分層建模，而是斜索與環(huán)索在交點處位于同一點。所以在確定斜索下料長度時應(yīng)該分層。
　　為了研究索網(wǎng)體系中局部的索段破段對整體結(jié)構(gòu)的影響，本文以東莞籃球中心三向索網(wǎng)幕墻為例，采用靜力的方法模擬了不同部位的索段破斷后其他索段的內(nèi)力變化和位移的變化。通過觀察索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中某一索段的斷索引起的其他索段內(nèi)力和位移最終的值是否達到破斷力或者是否松弛來判斷整個結(jié)構(gòu)或者局部是否發(fā)生破壞，從而得到各