索桁架点支式玻璃幕墙安全性评估方法研究

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作为外围护结构的玻璃幕墙,在使用过程中不可避免地受到各种损伤。索桁架点支式玻璃幕墙是玻璃幕墙的典型形式之一,目前,现行规范对于如何开展既有玻璃幕墙安全性能检测和评估工作的规定仍然欠缺,对索桁架点支式玻璃幕墙支承结构在损伤条件下工作性能的研究也相对较少。因此,深入探讨损伤因素对索桁架点支式玻璃幕墙结构性能的影响,研究适用于既有玻璃幕墙的安全性评估方法具有很重要的探索意义和工程实用价值。本文的主要工作包括:  (1)索结构试验与有限元分析方法研究:建立单层索网试验模型,同时建立与试验模型一致的有限元计算模型,就索网在拉索预应力损失、拉索锚固端失效条件下的工作性能对两者的计算结果进行对比分析,以此验证索结构损伤因素有限元分析方法的正确性。  (2)损伤因素对点支式玻璃幕墙索桁架支承体系静力性能影响的有限元分析:分析了索桁架玻璃幕墙中拉索预应力损失、拉索锚固端失效、拉索破断等损伤因素对索桁架支承体系节点位移及索力的影响。  (3)提出既有玻璃幕墙安全性综合评估方法:该评估方法综合考虑玻璃幕墙评估体系中的定性指标与定量指标,将面积法引入评估体系中,并结合不确定层次分析法对玻璃幕墙结构中各构件的权重进行计算,同时结合模糊理论,增加评估的准确性,最终完成对既有玻璃幕墙结构的安全性综合评估。  (4)评估方法验证:为验证本文评估方法的可行性,本文将评估方法应用于某索桁架点支式玻璃幕墙实际工程,结合现场工程实际情况,确定玻璃幕墙安全性检测的内容与方法,对索桁架支承结构及玻璃面板进行验算,最后运用本文的评估方法对该玻璃幕墙的安全性进行综合评估,验证了评估方法的可行性。  本课题为国家“十一五”科技支撑项目“建筑节能改造关键技术研究”(2006BAJ01A03-02)及住房和城乡建设部科学技术项目“玻璃幕墙建筑节能及其对结构的影响”(2009-K1-7)共同资助,经北京市住房和城乡建设委员会验收和鉴定,研究成果达到国内领先水平。
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