5 单层索网结构计算
5.2 计算模型
采用
有限元软件Ansys软件对单层索网幕墙结构进行数值模拟分析，拉索的预拉力经过反复试算后确定，横向索预拉力为100KN，竖向拉索预拉力为100KN。对结构在ANSYS软件中，采用如下考虑[7]：
（1）分析类型：非线性结构、静态；
（2）单元类型：拉索采用只拉单元LINk10，横向钢梁采用Beam188单元；
（3）材料本构模型假设为理想
弹性材料，符合HOOKE定律；
（4）边界条件：竖向索与顶部钢架和
门框钢结构均为
铰接，横向索与竖向钢结构柱为铰接；
（5）荷载以集中力形式施加在模型上；
（6）地震荷载由软件自动施加；
6 夹板螺钉预紧力的计算
6.1连接和传力途径
螺钉受到水平方向的风荷载、地震荷载和防止竖向自重下滑的预紧力，玻璃自重通过压块1直接传递给竖向索，用2个M10不锈钢螺钉把压块2和压块1锁紧
固定在竖向索上；然后再用2个M10不锈钢螺钉把压块2和压块3锁紧固定在横向索上。所有荷载均利用压块与索的预紧力，以摩擦力的形式传递。
（5）考虑玻璃自重对索网结构竖向变形的影响，根据结构计算分析结果，反调整夹具的位置，以确保玻璃安装到会，夹具恢复到设计位置；并根据计算的螺钉所需预紧力值，拧紧夹具上的所有螺丝，直至夹具达到最佳受力状态。
（6）玻璃安装从上到下进行，待玻璃全部安装完毕后，在自重作用下，夹具达到设计位置。
按照以上的施工顺序，当索网幕墙全部完成后，近地面处的竖向索拉力与计算的结果基本一致，表明整个单层索网
幕墙结构计算分析是精确、可靠的。
8 结论
1、随着跨度的增加，索中
内力及
支座反力都会相应增加，从而增加了边缘
构件处理的复杂性，因此对于大跨度的单层索网结构，沿长跨方向设置刚度较大的支撑结构，以减少索和索网的计算跨度，是增强结构刚度的有效措施之一。设置的支撑结构形式除应根据建筑造型的要求外，还应使其受力合理，尤其应使其具有足够的侧向刚度。
2、采用有限元软件ANSYS，对单层索网结构进行静力非线性整体计算分析，计算结果与施工现场监测数据基本一致，表明采用的计算方法及参数是精确、可靠的；同时，计算结果为大跨度单层索网结构施工工艺的合理制定提供了重要的依据。
3、对单层索网结构从
结构设计、材料选用、结构计算和施工控制过程进行了全面的分析，对今后类似工程的研究和应用提供了重要的参考价值。
参 考 文 献
[1] 沈世钊.
悬索结构设计[M],北京：中国建筑工业出版社，2006.89-102.
[1]冯若强.单层平面索网玻璃幕墙结构静动力性能研究[D].
哈尔滨：哈尔滨工业大学，2006.
[3] 王飞勇.论概率极限设计法在幕墙单索结构计算中的局限性[J]，2010年全国
铝门窗幕墙行业年会论文集.
[4]
GB5009-2001（2006年版），
建筑结构荷载规范[S].
[5]
GB50011-2010建筑
抗震设计规范[S].
[6]
JGJ102-2003，
玻璃幕墙工程技术规范[S].
[7]祝效华，余志祥.ANSYS高级工程有限元分析范例精选[M].电子工业出版社，2005.227-229.
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建设单位：五矿置业（天津）滨海新区有限公司
设计单位：法国ZPLUS普瑞斯建筑规划咨询公司&天津大学建筑设计规划研究总院
主体结构：裙房为现浇框架结构；主楼为现浇框架—剪力墙结构
工
