4.1工作原理
分析單索結(jié)構(gòu)支撐體系的工作原理就是為了了解單索結(jié)構(gòu)抵抗水平荷載作用時的工作狀態(tài)，了解單索結(jié)構(gòu)變形與預(yù)拉力的關(guān)系、拉索
內(nèi)應(yīng)力的大小、單索結(jié)構(gòu)在抵抗水平荷載作用時各節(jié)點的適應(yīng)能力（如圖14）。玻璃幕墻在承受水平荷載作用時通過單索與玻璃間連接裝置將其轉(zhuǎn)化為節(jié)點
集中荷載P作用于單索上，只要在索網(wǎng)中有足夠的預(yù)拉力N
O和
撓度F，就可以滿足力學(xué)平衡條件。當(dāng)P為定值時，撓度F和預(yù)拉力N
O成反比。因此預(yù)拉力N
O和撓度F是單索幕墻
結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中兩個重要的參數(shù)，必須經(jīng)過結(jié)構(gòu)試驗和有限元理論計算分析后才能確定。
圖14單索受力及結(jié)構(gòu)試驗示意圖
4.2幕墻試驗對幕墻設(shè)計的保證
預(yù)拉力單層索網(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
建筑幕墻質(zhì)量檢測中心負(fù)責(zé)。
4.2.1試驗?zāi)康?/b>
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,分析玻璃節(jié)點適應(yīng)變形的能力及單索對周邊支撐結(jié)構(gòu)剛度的要求。
4.2.2測試過程與方法
本次試驗選取的平面索網(wǎng)長邊跨度為8000mm，節(jié)點間距2000mm；短邊跨度6200mm，分布3條單索，索間距均分為1546mm（如圖15）。拉索為1×37股φ22不銹鋼絞線，每股直徑為φ3.15mm。
圖15 單索結(jié)構(gòu)試驗示意圖
以沙袋重量來模擬水平風(fēng)荷載由
玻璃面板通過駁接爪點傳遞來的集中力，每個節(jié)點的荷載為P
K2=4.36KN（標(biāo)準(zhǔn)值）。
試驗過程：首先安裝試驗所用的吊藍(lán)、水準(zhǔn)儀、直尺、重物及位移計、百分表等試驗工具及
設(shè)備，然后對平面索網(wǎng)進行預(yù)張拉，預(yù)張拉力40.58KN，以短邊跨度的兩端節(jié)點為參照物記錄位移初始值。分別施加0.25P
K、0.5P
K、0.75P
K、1.05P
K的設(shè)計荷載，保持10分鐘左右，記錄各個荷載值下的位移值。
4.2.3測試結(jié)果
試驗中最大變形出現(xiàn)在D、E、F節(jié)點，最大位移160.54mm，與理論計算誤差率3%；最大索拉力83.97KN，與理論計算誤差率1.6%；實測數(shù)據(jù)比理論分析略小，但誤差皆在5%內(nèi)，驗證了設(shè)計當(dāng)中計算參數(shù)取值及理論分析是比較可靠的，能真實的反應(yīng)單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)實際情況，并且從另一個方面說明了試驗結(jié)果是可信的。
4.2.3測試結(jié)論
本工程采用直徑為φ22的水平與豎向單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系，在預(yù)拉力為40.58KN時索網(wǎng)的強度儲備和剛度均能滿足設(shè)計要求，即安全系數(shù)K=2.5~3.0，撓度f≤L/50。同時也驗證了玻璃參與結(jié)構(gòu)工作，玻璃與索網(wǎng)共同工作時能提高整個單索結(jié)構(gòu)體系的剛度及減小單層索網(wǎng)的變形。
未完待續(xù)......
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