风与地震作用下平面索网幕墙系统的动力性能研究

摘要

平面索网幕墙被广泛应用于大型公共建筑中，因具有阻尼小、刚度低、非线性强等特点，其在强风与地震作用下易出现索力突变、变形过大、面板损伤等不利现象。建立了索网幕墙系统的精细化数值模型，量化了风、地震作用下相邻主结构对幕墙动力性能的影响，分析了两种灾害共同作用下的索网动力响应及面板、密封胶安全状态，计算了幕墙的风振系数并与规范参考值进行对比。研究结果表明：考虑主结构影响的索网幕墙的频率平均减小了12%，地震作用下中部拉索的峰值位移比为6.5，远大于风致响应，计算索网幕墙的地震响应时不可忽略主结构的影响。两种灾害共同作用时，索网位移的增幅大于索力的增幅，位移响应对外部激励变化更加敏感，且位于幕墙顶部的玻璃面板与密封胶的应力均超过设计强度，应在运维过程中予以重点关注。此外，对索网幕墙风致响应结果进行数理统计，得到了可供工程设计参考的风振系数。

关键词

索网幕墙系统 / 非线性 / 主结构影响 / 风与地震作用 / 动力性能 / 风振系数

基金资助

国家自然科学基金（52178501）; 同济大学土木工程Ⅰ类高峰学科建设经费（2022-3-ZD-06）; 江西理工大学校级纵向科研项目（205200100550）