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玻璃幕墙的抗风性能和安全评估方法研究

作　者: 曾赛丽
导　师: 吴红华; 李正农
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 玻璃幕墙有限元安全评估风荷载模糊综合评判
分类号: TU767
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

幕墙是建筑物的外围护结构，它是悬挂在建筑物主体结构之外，不承受主体荷载的独立体系。它主要承受来自由自然环境、自重以及人为作用引起的荷载。对于高层建筑玻璃幕墙设计而言，风荷载是最主要的侧向荷载。首先本文对幕墙的发展背景及国内外的研究状况进行了介绍，阐述了本文的主要研究内容。其次，本文探讨了玻璃幕墙的结构理论和现行设计规范，介绍了幕墙的结构计算方法，并结合某高层建筑玻璃幕墙实例进行隐框玻璃幕墙计算。在该高层建筑玻璃幕墙铝合金立柱的计算中，采用双跨梁进行计算分析，大大地减少立柱的用料且能满足规范的要求。说明在沿海地区风荷载比较大的该高层建筑中采用双跨梁计算立柱是比较符合实际情况的。本文建立了玻璃幕墙的有限元分析模型，进行静力分析，将数值模拟结果与实测处理后的结果进行比较表明，发现它们的相对误差相对比较小，说明模型合理有效，计算的结果能够符合工程的需要，对玻璃面板的应力和弯曲挠度进行了分析。幕墙玻璃损坏的现象在国内外均有发生，虽然其损坏一般并不会对建筑物主体结构的安全造成威胁，但是还是会引起一些安全事故，造成经济损失和人员伤亡。人们对玻璃幕墙的安全性越来越重视，人们便开始对怎样评估它的安全性能的方法进行了一些研究和探索，本文采用区间数将其用于评估玻璃幕墙的安全性能，进而提出了关于评估玻璃幕墙的安全性能的区间数模糊综合方法，通过实例可以看出，获得了有关玻璃幕墙结构的安全状况方面比较真实、准确、可靠的评估结果。最后，对全文的研究工作进行总结，并对此课题的下一步的研究提出了一些建议。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-19
  1.1 前言  10
  1.2 建筑幕墙概述  10-14
    1.2.1 幕墙发展背景  10-12
    1.2.2 幕墙的特点  12-13
    1.2.3 幕墙的分类  13-14
  1.3 国内外幕墙的研究状况  14-16
    1.3.1 国外幕墙研究状况  15
    1.3.2 国内幕墙研究状况  15-16
  1.4 幕墙安全评估方法研究概况  16-17
  1.5 本文主要研究内容  17-19
第2章玻璃幕墙的结构理论与计算  19-35
  2.1 幕墙的结构理论  19
  2.2 幕墙的现行设计规范  19-20
  2.3 幕墙的设计计算  20-34
    2.3.1 幕墙的设计  20-21
    2.3.2 幕墙的结构设计方法  21-26
    2.3.3 隐框玻璃幕墙结构计算实例  26-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章玻璃幕墙有限元模型的建立与抗风性能研究  35-55
  3.1 有限单元法的发展及概况  35-36
  3.2 有限元模型的建立  36-40
    3.2.1 有限元计算模型的基本参数  36-38
    3.2.2 单元类型  38-39
    3.2.3 简化处理  39-40
  3.3 玻璃幕墙试验研究介绍  40-43
    3.3.1 现场实测概况  40-42
    3.3.2 试验设备  42-43
  3.4 中空玻璃幕墙的抗风性能研究  43-54
    3.4.1 中空玻璃幕墙应力分析  43-49
      3.4.1.1 模拟结果和实测处理后的结果对比  43-48
      3.4.1.2 玻璃面板的应力分析  48-49
    3.4.2 中空玻璃幕墙挠度变形分析  49-54
  3.5 本章小结  54-55
第4章玻璃幕墙安全评估方法研究  55-66
  4.1 前言  55-56
  4.2 基本方法  56-63
    4.2.1 区间数的概念  56-57
    4.2.2 模糊数学的基础  57-58
    4.2.3 区间数模糊综合评判的数学模型  58-60
      4.2.3.1 单因素评判  58-59
      4.2.3.2 确定评定因素的权重  59
      4.2.3.3 排序  59-60
    4.2.4 确定因素集和评价集  60-63
      4.2.4.1 确定因素集以及评价集  60-62
      4.2.4.2 确定因素的权重  62-63
  4.3 区间数模糊综合评判方法的运用  63-64
  4.4 本章小结  64-66
结论与展望  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
附录 A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)  72-73
附录 B (攻读学位期间所参与的科研项目)  73

玻璃幕墙的抗风性能和安全评估方法研究

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