高层建筑玻璃幕墙的结构分析

第３２卷第２期２０００年６月西安建筑科技大学学报Ｊ．Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖ。ｏｆＡｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．Ｖ０１．３２Ｎｏ．２

ＪｕＤ．２０００

高层建筑玻璃幕墙的结构分析

童丽萍

（郑州大学建筑工程学院，河南郑州４５００５２）

摘要；探讨了幕墙玻璃在纵力和侧力的共同作用下的内力和变形根据实际的变形状态运用大挠度的非线

性理论，运用加权残值法舶概念，取五次Ｂ样条作为未知函数的试函散．采用最小二乘配点法，在配点上建立

残值方程ｔ通过消陈残值最蜂求得基本未知量．这种方法与传统有限元相比．具有未知量少、自由度步、连续性

强、边界条件容易满足簪优点．

关蕾词：玻璃暮墙；加权残值法ｊ太挠度；试函数

中围分类号：ＴＵ３１３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７９３０（２０００）０２—０１１９—０４

Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｌａｓｓｃｕｒｔａｉｎ—ｗａｌｌｓｉｎｓｋｙｓｃｒａｐｅｒｓ

ＴＯＮＧＬｉ—ｐｉｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈ．＆Ｅｎｇ．ｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２．Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｎｅｒｆｏｒｃｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｕｒｔａｉｎ—ｗａｌｌｇｌａｓｓｃａｕｓｅｄｂｙｖｅｒｔｉｃａｌａｎｄｓｉｄｅｆｏｒｃｅｓｂｙｕｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｈｅｏｒｙｏｆｌａｒｇｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｉｓ

ｔｏａｐｐｌｙｔｈｅｅｏｅｅｐｔｏｆｍｅｔｈｏｄｏｆｗｅｉｇｈｔｅｄｒｅｓｉｄｕａｌｓ．ｃｈｏｏｓｅ

ｔｈｅｆｉｆｔｈＢ—ｓｐｌ［ｎｅｓａｓｔｒｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄｕｓｅｔｈｅ１ｅａｓｔｓｑｕａｒｅｃｏ】Ｉｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｒｅｓｉｄｕａ【ｅｑｕａｔｉｏｎｓｓｏｔｈａｔｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎｑｕａｎｔｉｔｙｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｈｙｒｅｍｏｖｉｎｇｒｅｓｉｄｕａｌｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ

ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｆｉｔ，ｔｈｉｓｍａｔｈｏｄｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｗｉｔｈｔｈｅ／ｅａｓｔｕｎｋｏｗｎｑｕａｎｔｉｔｉｅｓａｎｄｄｅｇｒｅｅｓｏｆｆｒｅｅｄｏｍ，ｈａｓ

ａｈｉｇｈｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙａｎｄｉｓｅａｓｙｔｏｍｅｅｔｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌａｓｓｕｒｔａｌｎ—ｗａｌｌｓ；ｍｅｔｈｏｄｏｆｗｅｉｇｈｅｄｒｅｓｉｄｕａｌｓ；ｌａｒｇｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎＩｔｒｉａｌ＾ｎｏｔｉｏｎ

玻璃幕墙在高层建筑中被广泛使用．然而由于玻璃幕墙的承载力和刚度都很低，在强风和地震作用下，常常发生破坏和脱落．因此，对玻璃幕墙在强风、地震和温度应力多种复杂因素下的强度和变形的计算，是玻璃幕墙设计中一个非常重要的环节．对玻璃幕墙体系进行力学分析的目的，正是为了揭示此类结构的受力变形规律，为设计这种结构提供理论依据，使其尽可能地符合经济、可靠、适用诸方面的要求．

作用于玻璃上的外力有垂直于中面侧和力口，量纲为［长］［长度］－＋，以及作用于平面中面且平行于中面的纵向力的合力（厚度方向上的合力，作用点在中面上），沿工方向集度为Ｐ，，沿Ｙ方向集度为声，、Ｐ…Ｐ的量纲为［力］［长度］～．对于垂直幕墙而言，平面内的荷载主要是重力荷载，侧向力为作用在板平面的水平荷载（风压、地震作用等）．假设这些荷载的最不利组合值已被确定，则按弹性薄板非线性理论导出的幕墙玻璃太挠度问题的控制方程为“ｏ

等口‰＝雾挈＋睾雾一ｚ毫袅＋詈一詈一。象一詈户，雾

收藕日期：２０００—０２１８

基盒项目：｝可南省自拣科学基叠责助项目（９５４０４０１００）作者简介；童丽萍（１９６０一），女ｔ陕西周至＾，郑州大学建筑工程学院剐教授一工学博士．主甍从事结拇工程方向研究

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