[提要] 在
建筑幕墻設計中對幕墻
構件進行
強度驗算時，不應采用整體結(jié)構的
風荷載計算公式。幕墻構件自身及其與
主體結(jié)構連接處的風
荷載內(nèi)力效應，應為主體結(jié)構由于風荷載引起的振動，對于幕墻構件的
支座動力輸入，另加幕墻構件的直接風荷載。本文給出與規(guī)范相銜接的近似計算方法。
[關鍵詞]建筑幕墻幕墻構件風荷載振動
一、前言
我國現(xiàn)行的
建筑結(jié)構荷載規(guī)范給出的垂直于建筑物表面的風荷載
標準值計算公式為：
對于高度大于
30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構，應采用風振系數(shù)來體現(xiàn)
風壓脈動的影響。建筑物在高度為z處的風振系數(shù)為：
風振系數(shù)被定義為全部計算風壓與靜風壓之比，它反映了風的脈動作用對結(jié)構的動力擾動效應，與主體結(jié)構的自身動力特性有關。由它算得的風壓數(shù)值并不是建筑表面的真實風壓，而是考慮主體結(jié)構作為
彈性體，有本身的動力放大作用，針對結(jié)構動內(nèi)力所采用的等效折算風壓。然而，建筑物中的幕墻構件，比如
鋁合金玻璃幕墻的
橫梁立柱、
石材幕墻和
金屬幕墻的
龍骨、點支式幕墻的
鋼結(jié)構等，就其自身強度及其與主體結(jié)構連結(jié)而言，僅與它們與主體結(jié)構(即支座)之間的相對位移振動有關,而與主體結(jié)構的動力特性無直接關系。幕墻構件與主體結(jié)構之間的相對位移振動，與主體結(jié)構本身的風載振動周期相差甚遠，因此簡單地采用主體結(jié)構的風振系數(shù)計算是不適當?shù)摹?br>
二、主體結(jié)構對于幕墻構件的支座動力輸入
高層建筑中幕墻構件的質(zhì)量在總體結(jié)構分析時，往往作為
靜荷載加到各層樓面。這在動力分析中，相當于認為幕墻構件與主體剛結(jié)，與實際情況比較吻合。盡管它們之間可有
彈性變形，但這種
變形狀態(tài)對于主體結(jié)構的動力特性的影響極其微小。因此，無論是地震還是風荷載引起的結(jié)構振動效應，均可以近似地把主體結(jié)構看作“地面”，把幕墻構件看作構筑于“地面”的結(jié)構物，吸收“地面”的運動輸入。這樣力學概念就比較明確，計算也比較簡單。
風載對于結(jié)構的激振是單向脈沖式的平穩(wěn)隨機過程，風壓的平均值相當于靜荷載，而風壓的隨機部分是
動荷載。結(jié)構物振動的平衡位置并不是無風時的垂直位置，而是平均風壓造成的靜位移位置。本文討論的振動都是圍繞這個平衡位置所發(fā)生的振動。
主體結(jié)構對于幕墻構件的風荷載振動輸入，對于每一頻率分量各點均可描述為水平方向的線位移運動 ：
，角位移運動：
。設幕墻構件下端位移（相對于平衡位置）為X
1，上端位移為X
2，見圖(1)a，則角位移與線位移的關系為：
(a) (b)
圖(1)
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