既有全玻幕墙加固试验与计算方法研究

摘要

由于我国的玻璃幕墙结构出现于上世纪八十年代，相关行业标准直到1996年才发布，此前的玻璃幕墙从设计到施工乃至验收，缺乏规范，许多旧有的玻璃幕墙结构按照现有的规范标准是不合格的。这些问题已经严重影响既有玻璃幕墙的安全使用，需要进行加固改造。而目前对于玻璃幕墙的加固方面的研究还很少，本文对全玻幕墙所采用的玻璃肋结构的加固方法进行了探讨和研究。 在全玻幕墙结构中，原有玻璃肋因为设计的不足或是使用功能的改变，无法满足实际使用要求，但在实际情况中，玻璃肋的更换有时会受到使用条件的限制，在这种情况下，就需要对现有玻璃肋板进行加固。经过对既有加固方式和玻璃结构自身所具有的特点的研究，本文提出以下两种加固方式：一、在原玻璃肋板上粘贴钢化玻璃板；二、在原有玻璃肋板两侧粘贴不锈钢条。在不改变原有玻璃幕墙结构的情况下进行局部加固，以提高原有玻璃肋板的受力性能。 由于玻璃肋加固的作用机理极其复杂，玻璃结构胶的应力-应变关系直接决定了加固材料与原玻璃肋之间的协同工作性能，并决定了加固后玻璃肋承载性能的提高。因此，本文进行了结构胶的拉伸试验和玻璃肋加固承载性能试验。 由于全玻幕墙玻璃肋尺寸形式较多，对每个尺寸的玻璃肋构件进行试验也不太现实。用大量的有限元模拟试验来代替实际试验是可行的，本文用试验结果校核了有限元模型。并进行了大量的不同尺寸的模型的变参数计算分析，总结了各个参数对加固效果的影响。最后，用大量计算所得的数据拟合出玻璃肋加固的计算公式。 论文最后对上述研究内容及成果作了进一步的总结，提出了进一步工作中需要解决的若干关键问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1玻璃幕墙结构的发展

1.1.1玻璃幕墙在世界上的发展

1.1.2玻璃幕墙在我国的发展

1.2玻璃幕墙结构的特点及分类

1.2.1明框玻璃幕墙

1.2.2全隐框玻璃幕墙

1.2.3半隐框玻璃幕墙

1.2.4点支式玻璃幕墙

1.2.5全玻玻璃幕墙

1.3本课题研究的工程背景

1.4国内外研究现状

1.4.1国外的研究现状

1.4.2国内的研究现状

1.5本文的主要研究内容、创新点及论文布局

第2章玻璃肋平面内受弯承载性能及加固方法分析

2.1前言

2.2现有规范设计方法

2.3玻璃肋平面内受弯承载性能分析

2.4加固材料的选择分析

2.5加固方法分析

2.6本章小结

第3章全玻璃幕墙玻璃肋加固试验研究

3.1前言

3.2硅酮结构胶应力-应变关系的测定

3.2.1硅酮结构胶试验方案

3.2.2试验过程

3.2.3试验结果

3.2.4硅酮结构胶应力-应变曲线

3.3玻璃肋加固试验概况

3.3.1试件的设计与制作

3.3.2试件实测尺寸

3.3.3试验的加载装置及加载制度

3.4试验全过程及破坏形态

3.4.1未加固的玻璃肋

3.4.2粘贴玻璃加固的玻璃肋

3.4.3粘贴钢片加固的玻璃肋

3.5试验结果及分析

3.5.1截面应变分布

3.5.2荷载-挠度曲线

3.5.3荷载-应变关系

3.5.4玻璃肋轴向应变分布

3.6本章小结

第4章平面内受弯玻璃肋加固的非线性有限元分析

4.1有限元分析模型概述

4.2试验模型的有限元分析

4.2.1玻璃肋

4.2.2粘玻璃加固玻璃肋

4.2.3粘钢加固玻璃肋

4.3实际工程玻璃肋有限元分析

4.4有限元参数对比分析

4.4.1加固用玻璃厚度影响

4.4.2玻璃肋长厚比对加固性能的影响

4.4.3钢片宽度影响

4.4.4钢片厚度影响

4.5抗弯承载力计算方法

4.5.1玻璃作为加固用材料的计算方法

4.5.2钢片作为加固用材料的计算方法

4.6本章小结

第5章结论与展望

5.1主要结论

5.2进一步研究建议

参考文献

致谢