The wind load values of perforated metal panel and its backing plate of curtain wall, as well as the calculation method of deformation and stress of perforated plate, are not specified in current design codes. Three groups of wind tunnel tests with a total of 11 load cases were performed to obtain the influence law of perforation rate, wind speed, wind direction angle and backing plate spacing on the wind load on perforated veneer, front panel and backing plate. Based on the formula of the standard value of wind load in current code, a method of multiplying multiple adjustment coefficients were proposed to calculate the wind load on the perforated metal plate and its backing plate of the curtain wall, and the values or formulas of the adjustment coefficients were given. The finite element analyses of 144 perforated metal panels were carried out, and the influence law of perforation rate, aspect ratio and load on the deformation and stress of perforated metal plates were revealed. Based on the calculation method of large deflection and stress of non-perforated metal sheet in current code, the adjustment coefficients for calculating the deformation and stress of metal sheet with different perforation rate was proposed.

本文结合北京某移动互联网产业园项目幕墙的设计过程,详细介绍了跨层单元式幕墙的受力特点和构件设计过程,分析了不锈钢薄板在幕墙中应用的关键技术细节,对比了幕墙用平移式通风器和旋转鼓式通风器的优缺点.本文介绍的设计方法和技术细节可以为类似项目提供参考.

直立锁边金属屋面近些年在大型的场馆、机场屋面上应用非常广泛,但金属屋面设计过程中针对金属屋面板的抗风设计校核方法一直没有完全统一,而且各承包单位计算校核依据也不尽相同.本文以两个有代表性的实际工程为例,通过利用规范公式的抗风设计校核对比和抗风揭试验方法及结果的对比,发现仅依据规范公式进行抗风结构设计并不能完全保证金属屋面的抗风结构安全,存在很大的不确定性,而必须通过抗风揭试验和前后两阶段的分区设计才能使得金属屋面的抗风性能得以保证.关于抗风揭试验本文同样以这两个工程为例,分别介绍了静态抗风揭试验和动态抗风揭试验的方法、流程以及结果的差异,要求的设计人员和施工人员务必要重视金属屋面的安全性,大型金属屋面工程应进行抗风揭试验和前后两阶段的抗风设计来确保结构安全性和经济合理性.

以某工程为例,介绍了一种折线形全玻幕墙的设计思路、计算方法及设计要点.确定了此类幕墙的玻璃板块应按面板而非玻璃肋进行设计;建立了包含玻璃面板和结构胶单元的有限元模型进行分析计算,与相同条件下的四边简支玻璃面板计算结果进行了对比,得到此类幕墙玻璃面板的实际边界条件与四边简支板稍有差别,结构胶起到了传递荷载和约束面板变形的作用;提出了此类幕墙设计时需要注意的若干细节问题.可为类似形式的全玻幕墙设计提供参考.

预埋件设计是建筑幕墙设计中至关重要的环节.文中对比分析了GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》、JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》以及16G362《钢筋混凝土结构预埋件》中有关预埋件设计方法,并给出了使用建议.除了常规板式预埋件,幕墙工程还会遇到如双向受力埋件、受扭埋件等规范中无计算公式的埋件类型,建议了相应的设计方法,为设计人员提供借鉴和参考.

近年来钢板肋支承玻璃幕墙在大型公共建筑中得到广泛使用,钢板肋截面面内受弯存在面外的稳定性问题,幕墙设计规范中未提及该部分设计方法,钢结构相关设计规范受弯稳定计算公式未明确板肋截面是否适用.结合以上问题,本文利用弹性稳定理论受弯构件临界弯矩通式,结合现行规范对稳定系数的修正,建议了钢板肋受弯稳定计算方法.为了验证该计算方法的适用性,对钢板肋分别进行弹性有限元分析和考虑初始缺陷、几何非线性以及材料非线性弹塑性有限元分析.结果表明,本文提出的钢板肋受弯稳定计算方法具有较高准确性,可为工程设计提供参考依据.

框架式幕墙系统中横梁与立柱之间的连接常见的有两种形式,其中一种为通过螺栓角码连接的开口横梁连接形式,另一种为通过套芯销钉连接的闭口横梁连接形式,这两种连接形式的连接件一般均设置于横梁的腔体内侧.第一种连接形式常会产生横梁扭转,常被称作"横梁低头"现象.第二种连接形式对于横梁的加工要求较高、现场施工难度大、效率低.两种形式都有其弊端.本文所述新型闭口横梁连接形式为在上述两种连接形式基础上研发的一种新型横梁与立柱的连接方式,有以下优点:可有效预防"横梁低头"的现象;可实现横梁外侧可视化安装连接件;可降低横梁加工难度;可实现幕墙面板自重通过连接件直接传递给立柱,解决横梁的扭转低头的弊端;可节约工程成本.

近年来,随着我国旅游经济的蓬勃发展,玻璃景观桥建设日益增多,但目前我国还没有明确的关于玻璃景观桥桥面的设计方法.本文从桥面材料、桥面荷载和桥面计算模型等方面,给出了玻璃景观桥桥面设计方法,并提出以下建议:①桥面玻璃应使用钢化夹层玻璃,且应采取有效措施防止玻璃自爆;②钢化夹层玻璃宜优先采用具有更好耐久性、耐热性、抗老化能力和力学性能的SGP胶片;③除了正常情况下的应力和变形验算外,还应从安全角度考虑当一片玻璃破碎不利情况下的应力和变形验算,验算结果相比正常情况可适当放宽;④应制定相应措施对玻璃景观桥的运维安全进行严格把控.

为简化多样化玻璃幕墙明框咬合扣盖的分离力计算方法,根据试验和三维数值模拟对4种不同剖面和材料摩擦系数的咬合扣盖进行了研究.通过二维数值模拟建立了咬合扣盖剖面属性和摩擦系数对分离力影响结果的样本库,采用基于1stOpt软件的LM-UGO算法、SM-UGO算法以及基于Matlab的BP神经网络三种方法,对4种咬合扣盖分离力进行了计算和预测.结果表明:LM-UGO算法和SM-UGO算法对于多参数拟合具有良好的性能,对于各变量包含于样本库之内的工程实例具有良好的预测效果,LM-UGO算法的效率更高;BP神经网络构建速度快,但需要多次重复训练才能找到最合理预测的网络模型,其稳定性较差、泛化能力较差;扩大样本数量,能够提高三种方法对咬合扣盖分离力的预测准确率,各变量处于样本库范围之内的咬合扣盖,三种方法均能满足工程的精度需求.

我国高铁建设事业的快速推进,对铁路交通枢纽的设计提出了更高的要求.围护结构作为高铁站房的组成部分,在设计中的重要性日益显著.新材料、新技术的迅速发展也为围护结构的优化设计创造了条件.介绍北京朝阳站站房工程围护结构设计中运用的关键技术,重点阐述屋面系统、无横梁明框幕墙系统以及折线形明框幕墙系统在设计中遇到的困难及解决方案.介绍该工程屋面系统的构成,通过抗风揭试验证明抗风夹对直立锁边金属屋面抗风揭性能的提升作用;给出承受压力作用下无横梁明框幕墙立柱长细比不足的解决方法;通过建立实体有限元模型,分析折线形全玻幕墙的传力机理,并总结此类幕墙节点的设计要点.该技术对同类型工程设计具有参考价值.

以目前石材幕墙工程中常用的天然干挂饰面石材为代表,通过试验研究不相同吸水率下的花岗岩、石灰石以及砂岩经过不同的防护处理后,在冻融循环作用下压缩强度以及弯曲强度的变化.试验结果表明进行防护处理可以提升石材的抗冻性能.同时通过开展不同次数的冻融循环试验,对这三类石材的抗冻系数随着冻融循环次数的变化进行对比和分析,绘出了抗冻系数与冻融次数的拟合关系曲线,得到了抗冻系数随冻融循环次数的衰减规律并预测了这三类常用石材冻融破坏的最少冻融次数.

开展冻融循环及力学试验对幕墙用天然干挂石材花岗岩、石灰石、砂岩进行了冻融影响研究,并结合文献对石材冻融损伤模式进行了探讨.结果表明,冻融循环作用会引起石材质量变化,不同石材变化走势不同,其对石材外观变化的影响不明显;冻融对吸水率较低的花岗岩强度的影响要远小于其对吸水率较高的石灰石、砂岩的影响,当吸水率大到一定程度以后,吸水率对冻融引起的强度变化则不敏感;相对于抗压性能,冻融循环对石材的抗弯性能影响更大;这三种石材的冻融损伤模式为:裂纹扩展模式和颗粒析出模式.

总结和分析了我国现行既有幕墙检测相关规范中关于抽样方案的规定,以固定百分比抽样方案和运用《计数抽样检验程序》确定的抽样方案为例,分别计算了两种方案在不同检验批数量下的接收概率,并绘制了OC曲线,通过对OC曲线的分析得到:运用《计数抽样检验程序》等国家规范确定的抽样方案,具有判别能力强、抽样数量少、判别标准稳定等优势,在检测实践中应加强应用.

曲面玻璃幕墙已广泛应用于建筑工程中,本文以昆明西山万达广场实际工程为依托,对玻璃微翘曲成形的计算分析方法及施工方式进行探讨.本工程幕墙类型主要为明框单元式幕墙,利用平板玻璃本身具备一定弹性可弯曲的特点,运用有限元软件ANSYS11.0对玻璃微翘曲后应力、变形进行模拟分析.分析结果表明:玻璃微翘曲成形可以通过精细的设计及合理的施工工艺来实现;微翘曲成形的玻璃板块存在容许的初应力,在最大10.3mm的微翘曲变形后,玻璃仍能保持面板的有效性及安全性.

玻璃幕墙已广泛应用于建筑工程中,但关于幕墙节点细部结构的研究较少,本文以义乌世贸中心实际工程为依托,对幕墙节点细部结构的计算分析方法及控制指标进行探讨.本工程幕墙工程主要包括单元式幕墙和构件式幕墙.运用有限元软件ANSYS 11.0对单元式幕墙的铝合金挂件和隐框横梁托条进行模拟分析.分析结果表明:铝合金挂件和隐框横梁托板在设计荷载下均处于弹性工作状态,2倍设计荷载下构件局部进入塑性工作状态,仍能保持构件的有效性及整体性.