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四点支承单层开孔玻璃承载性能的
发布时间:2014-10-13   浏览:611  

摘 要:基于小挠度薄板的近似理论,采用有限差分法分析了 4 点支承带孔玻璃板位移和应力的分布规律,并通
过对点支承处进行特殊处理,建立了奇点模型,同时提供了孔边应力的计算公式。该计算模型描绘了点支玻璃板
中应力分布的特点,直观、理论性强且操作简便,且计算结果与现行规程、有限元计算的结果较好的吻合。孔边
应力的计算方法可为规程的补充提供必要理论依据。
关键词:点式支承;有限差分法;带孔玻璃;奇点;孔边应力
中图分类号:TU311 文献标识码:A
FLEXURALANALYSIS OF 4-POINT SUPPORTED GLASS PANEL WITH
HOLES BY FINITE DIFFERENCE METHOD
*MAY ing , SHI Yong-jiu , WANG Yuan-qing
(Insittueto fG alss andM eat lStrucutref or Archtiecutre, TsnighuaU niverstiy ,Bejiing1 00084 ,Chnia)
Abstract: Based on the theory of thin plates with small deflections, finite difference method is used to analyze
the displacements and stresses of 4-point supported glass panels. At the support point, where the stresses are
singular, a special method is derived to modify the equation. A formula to calculate the maximum principal stress
around the hole is also provided. Numerical examples demonstrate that the method gives an efficient solution for
stress distribution in point-supported glass panel. The results agree well with finite element solution and code data.
The present method for stress analysis around the hole provides a basis for supplementing the design code.
Key words: point support; finite difference method; glass with holes; singular point; stress around the hole
1 引言
点支承玻璃建筑体系是由金属支承件与紧固件将玻璃板与支承结构连接成整体的组合式建筑结构[1],玻璃板通常为 4 点、6 点或 8 点支承。开孔点支玻璃板的受力性能较为复杂。相关研究表明孔边应力集中是玻璃板破坏的重要原因之一[1]。而现有的点支式玻璃幕墙工程技术规程(CECS127:2001),只提供了四点支玻璃板中最大挠度、最大应力的计算方法,基本未考虑孔边应力的影响[23,]。传统的有限元方法可计算板上各点的位移、应力,但一般需要专用的软、硬件条件,建模过程较繁琐。本文结合薄板理论与有限差分方法,通过对于板面奇点的特殊处理,得到了奇点修正方程以及孔边应力计算公式,能够准确、快捷的计算孔边缘的应力,为点支玻璃板的分析和计算提供了依据。

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