浅谈新型玻璃结构及其节点性能研究

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1、Y1031763申请同济大学工学硕上学位论文新型玻璃结构及其节点性能研究培养单位一级学科二级学科研究生指导教师土木工程学院土木工程结构工程黎雪罗永峰教授二oo七年三月摘要随着社会的发展，人们在寻求保护自我私有空闯的同时，为实现相互交流，对大公共空间的要求也与同俱增，因此需要寻找新的采光顶结构形式和构造方式来达到建筑物内外空间的流通和融合的目的。目前，玻璃主要用于门窗幕墙作为维护结构，而不考虑玻璃在平面内的受力。然而玻璃在平面内具有很大的抗压强度和刚度。因此采用玻璃作为受力构件既能发挥材料性能的优势，又可以达到建筑要求的通透效果。～本文首先介绍了玻璃材料、玻璃结构以及玻璃连接

2、方式的种类，说明了现代结构对新型玻璃结构和新型玻璃连接方式的需求。然后根据玻璃抗压强度高、几乎不能受拉的受力特点提出了一种新的玻璃采光顶结构形式，并对这种玻璃受压和钢索受拉的结构体系进行了静力分析，验证该方案可行性。在该结构体系成立的基础上，提出了在玻璃与玻璃之间的硅酮结构密封胶中设置钢垫块来传递压力的新型节点构造形式，使板元在局部边晁受压时起传递压力作用，而受拉时不起作用，大大减小了玻璃在节点处传力集中或应力集中的状况。最后，本文使用通用有限元软件ADINA对垫块与玻璃节点的受力性态做了非线性接触分析，考察垫块的形式与尺寸对传力性能的影响，为工程应用提出了建议。关键词：玻

3、璃结构，新型节点，传力方式，接触坐!王坠堕ABSTRACTForceIlturicsarchitectshavebeenfascinatedbytransparencyinbuildings．Recentdecadeshaveshownallincreaseintheuseofglassinfacades，roofsandotherstructures．Atpresent，theglasspanesareloadedtransverselyandnotin—plane．Unfortunately,theresistanceofin-planeloadedglassstruc

4、turesislargewithcomparativelysmalldeformations(1argestiff-aess)．Thein—planeloadedglasspanescouldhavegreatopportunitiesforthearchitectsandforstructuraldesignerstodesignamoretransparentobject．Innovativeformsofdomesandthecorrespondingjointshavetobedevelopedtooptimizetransparencyinthispaper．Th

5、ematerialpropertiesofglass，aswellastheclassificationofglassstructuresandtherelevantconnectioflsarepresentedinthisthesis．Panesarestrongincompressionbutweakintension．Thereforeaninnovativeformofdome，composedmailllyofpanesandsteelcables，isdevelopedtoensurethatnotensionoccursinpanes．Loadsareapp

6、liedonthedomeandtheloadingbehaviorofthedomeisinvestigated．Then，severalinnovativejointsaresuggestedandadoptedinthealltransparentdometoreducestressconcentrationorforceconcentrationwhenbearingin—planecompression．Severalsteelblocksareputinsidethegumseamsofstructuralsiliconesealantbetweenglassp

7、anels，Finally,theinnovativejointsofdifferentshapesanddifferentdimensionsarecompntedbyusingADINAFEMprogramme．Aftertheanalysisofthenumericalresults，severalvaluablesuggestionsaleproposedfordesignoftheglassstructures．KeyWords：StructuralGlass，InnovativeJoint，LoadTr