高层建筑玻璃幕墙结构分析及其计算机模拟应用

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本文对建筑幕墙的结构技术进行了深入的研究,旨在克服传统幕墙设计方法中的缺点与不足,使幕墙设计更合理,并且提高其设计的效率。 本文首先探讨了国内外幕墙结构技术的发展及现状,在分析了各种常用的幕墙结构技术的基础上,提出了关于作用在幕墙上的风压与风振力的一套计算方法,相比于当前幕墙所受风压的简化计算,此法更为精确,并且更与实际相符。并在此基础上,针对幕墙不同的结构形式,引入了两种力学模型,并采用弹性小挠度弯曲理论,应用重、单三角级数法分析幕墙玻璃板主要在风荷载作用下的受力状况,为幕墙玻璃板内力的控制提供了数字依据。然后,针对幕墙的两种力学模型,分别选用了两种幕墙结构算例详细说明了此算法的具体应用。 提出了关于幕墙立柱的连续梁力学计算模型,详细分析了该模型的可行性,并采用连续梁的三弯矩方程法对问题进行了求解,在推算了三点两跨,四点三跨、五点四跨,六点五跨连续梁之中点挠度,剪力及支座弯矩(即附加弯矩)和最大弯矩后,确定了幕墙立柱结构设计计算应以四点三跨连续梁的计算公式较妥。相比于当前幕墙立柱的简支梁力学计算模型,此法更为精确。 最后根据幕墙构件检测的实际经验,对幕墙结构中连接件的计算提出了一些建议,并给出了具体算例详细说明。 针对本文所述计算方法的复杂性,并充分利用计算机运算快的特点,以MATLAB5.3为平台,对于本文复杂的运算全部给出了计算机求解方法,采用人机交互的方式,使幕墙结构计算的精确性与快捷性达到合理的统一。
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