单层平面索网玻璃幕墙数值风洞风载荷研究

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1、单层平面索网玻璃幕墙数值风洞风载荷研究　　摘要：针对现行幕墙设计规范没有明确规定单层平面索网幕墙体系的风载荷计算的问题，以某大厦裙房幕墙为研究对象，用ADINA分析考虑流固耦合作用的玻璃-索网体系风振响应分析，并与通常采用的等效静风载荷方法得到的结构风效应比较.分析表明，对于非线性的索网玻璃幕墙结构，现行载荷规范采用的等效静风载荷方法会导致偏于不安全的设计计算结果.关键词：玻璃幕墙；单层平面索网；数值风洞；流固耦合；等效静风载荷中图分类号：TU382文献标志码：BAnalysisonwindloadofnumericalwindtunnelforsingle-laye

2、rplanecablenetworkglasscurtainwallZHOUYing1，2，ZHANGQilin1，TAOZhixiong1（1.CollegeofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2.CCDIGourpCo.，Ltd.，Shanghai200433，China）12Abstract：Astotheissuethatthewindloadcalculationonsingle-layerplanecablenetworkcurtainsystemisnotclearlydefi

3、nedinthecurrentcurtaindesignspecifications，thecurtainofabuildingpodiumistakenastheresearchobject，thewind-inducedvibrationresponseofthesystemofglassvscablenetworkisanalyzedconsideringfluid-solidcouplingbyADINA.Theresultsarecomparedwiththeresultsofthestructuralwindeffectobtainedbytheusual

4、equivalentstaticwindloadmethod.Theanalysisindicatesthattheequivalentstaticwindloadmethodwhichisusedinthecurrentloadspecificationsmayleadtounsafedesignandcalculationresultsforthenonlinearstructuresofsingle-layercablenetworkglasscurtainwalls.Keywords：glasscurtainwall；single-layerplanecabl

5、enetwork；numericalwindtunnel；solid-fluidcoupling；equivalentstaticwindload收稿日期：2013-06-19修回日期：2013-07-17基金项目：国家自然科学基金培育项目（90815003）；光华同济大学土木工程学院基金12作者简介：周颖（1983—），女，浙江衢州人，工程师，博士研究生，研究方向为大跨结构抗风计算，（E-mail）zhouying081007@163.com0引言随着玻璃工艺的提高和大量公共建筑的兴起，单层索网点支承玻璃幕墙以其建筑造型美观、结构轻巧纤细、通透性好等优势在国内外得到

6、广泛应用.单层索网结构刚度小、质量轻、阻尼较小，属于柔性张拉结构，具有较强的几何非线性，对风载荷较为敏感.支承于主体结构上的框架式幕墙设计中，等效静风载荷一般可采用阵风因数进行计算.[1]单层平面索网幕墙结构自振周期长，取阵风因数进行风载荷的计算显然是不合理的.我国《建筑结构载荷规范》[2]中关于风振因数的计算方法适用于高层高耸等线性和弱非线性的结构体系，现行幕墙设计规范关于单层平面索网幕墙体系的风载荷计算并无明确规定.[3-4]随着单层平面索网幕墙结构日渐广泛的应用，研究其风载荷效应的计算和设计十分重要.本文以索网结构在平均风载荷作用下到达平衡位置时的结构参数为基准

7、进行分析，采用通用有限元软件进行玻璃-索网体系考虑流固耦合作用的风振响应分析，比较玻璃-索网体系的风振响应与等效静风载荷下的反应，分析比较风载荷效应计算的误差及其原因，得到若干有意义的结论.1工程概况12某大厦主楼及裙房部分的整体俯瞰图见图1.该结构为56层高层建筑，最顶部标高为245.2m，底部5层处为裙房.图中圆圈所示部位为一单层索网结构.该工程地处江苏无锡市宜兴地区，建筑所处地场地类别为B类地貌，50年一遇的基本风压为0.45kN/m2，换算所得平均风速约为27m/s.图1整体俯瞰图Fig.1Topviewofwholestructure该幕墙