3.索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系靜力計算分析
3.1基本參數(shù)取值
3.1.1基本風(fēng)壓取WO=0.55KN/m2，地面粗糙度類別:B 類;風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ取1.0;風(fēng)荷載體形系數(shù)μS取1.2;風(fēng)振系數(shù)βZ取2.0；
3.1.2地震設(shè)防烈度：地震烈度為6度，抗震措施按7度考慮；
3.1.3玻璃配置為鋼化中空Low-E玻璃，12(FT)+12A+10(FT)，自重0.6Kpa，彈性模量E=1.0×105N/mm2。
3.1.4水平及豎向拉索采用φ22不銹鋼拉索。彈性模量E=1.25×105N/mm2，破斷強度為304.80KN。
3.2索網(wǎng)體系空間計算
3.2.1結(jié)構(gòu)計算模型
在索網(wǎng)體系計算中，選取7.5米跨進行空間有限元分析，計算模型如圖八。在計算中其邊界條件假定為：水平拉索與兩端幕墻抗風(fēng)柱、豎索與頂部片式鋼桁架及底部考慮為鉸接，約束三個方向線位移;幕墻抗風(fēng)柱頂端鉸接，約束平面（詞條“平面”由行業(yè)大百科提供）外位移。水平與豎向拉索邊界條件考慮足夠剛性，索網(wǎng)不受主體結(jié)構(gòu)變形的影響。索網(wǎng)尺寸為7500mm×12000mm。每個節(jié)點承受的荷載為：PK1=7.2KN, PK2=6.93KN，PK3=6.44KN，GK1=3.94KN，GK2=4.23KN 。
圖八 單層網(wǎng)索體系計算模型
3.2.2構(gòu)件截面（詞條“截面”由行業(yè)大百科提供）
幕墻抗風(fēng)柱采用Q345無縫鋼管。水平與豎向φ22不銹鋼拉索采用1×37規(guī)格單股繩，主要桿件截面 見下表一：
表一
3.2.3索網(wǎng)強度及變形分析
為保證幕墻玻璃的安全，應(yīng)控制單索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系的變形，變形過大，會對幕墻玻璃造成不利影響;反之，單層索網(wǎng)變形控制過嚴，索的拉力亦隨之增大，對單層索網(wǎng)邊界的剛度要求就越高。單層索網(wǎng)本身不變形時，整個體系是沒有剛度的，只有產(chǎn)生變形才有剛度，因而索網(wǎng)的撓度和結(jié)構(gòu)剛度密切相關(guān)。隨著荷載的增加，結(jié)構(gòu)的位移在增加，隨之結(jié)構(gòu)剛度在增加。因而在相同荷載增量下，結(jié)構(gòu)的位移增量隨之減小，相應(yīng)索的伸長量減小和索拉力增加的減少。為達到理想的設(shè)計效果，就要求在單層索網(wǎng)變形和索的拉力二者中求一個最佳的結(jié)合點。
表二，各種不同控制撓度變形下索的拉力與應(yīng)力對照表
上表中，F(xiàn)x 、Fy為x、y向的最大支座反力（詞條“支座反力”由行業(yè)大百科提供），L=7500mm，計算中考慮預(yù)張力70KN。從表中我們可以看出，在索的預(yù)應(yīng)力相近，Z向撓度相差不大時，因其支座反力略小宜優(yōu)先采用細的拉索。根據(jù)ANSYS有限元計算結(jié)果，拉力最大值出現(xiàn)在節(jié)點單元號6，最大拉力105.42KN，拉應(yīng)力463.6N/mm2;最小值出現(xiàn)在節(jié)點單元號14，最小拉力81.16KN，拉應(yīng)力356.3N/mm2。實際工程設(shè)計中，以L/50撓度限值來進行設(shè)計，索的拉應(yīng)力合理取值范圍界定在387~464.4Mpa。為增加單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系安全儲備，水平與豎向拉索采用φ22不銹鋼絞線。
4.幕墻試驗對幕墻設(shè)計的保證
4.1預(yù)應(yīng)力單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是本工程的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)，加工制作要求高，單根拉索的張拉工藝與施工方法較為復(fù)雜。其力學(xué)性能、單索的張拉工藝、設(shè)計中計算參數(shù)的取值及節(jié)點構(gòu)造措施等均有賴于試驗驗證。本次試驗在深圳三鑫公司索結(jié)構(gòu)試驗中心進行，試驗檢測由廣東省建筑幕墻（詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供）質(zhì)量檢測中心負責。
4.1.1試驗?zāi)康?/STRONG>
a.采集單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在各種分級荷載作用下的各種數(shù)據(jù)，和理論計算結(jié)果比較，積累和實測設(shè)計參數(shù)，驗證設(shè)計的正確性;
b.檢驗單層索網(wǎng)的強度和變形是否滿足要求;
c.通過實驗驗證單索結(jié)構(gòu)的節(jié)點構(gòu)造以及施工過程中可能存在的問題。
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