2幕墙谐响应分析
由式(6)和式(T)可知,结构刚度,幕墙系统刚度以及地面运动频率是幕墙动力响应的主要影响因素。以下基于耦合的数学力学模型—式(6)、式(7),以简谐波作为输入,研究结构自振周期,幕墙系统自振周期和地面运动周期对幕墙粉合动力响应的影响。研究对象为一5层框架,层高5m,每层质量M=2000t,幕墙结构质点m=200kg。结构自振周期为t1,幕墙系统自振周朋为t2,地面运动的周期T3,,幕墙加速度放大系数Υ即幕墙质点加速度与结构在同一高度处加速度之比值。令T2=1.5S, T3=0.3S,变化T1计算Υ,得到T1-Υ曲线。令T1=0.3s, T3=0.3S,变化T2计算Υ.得到T2-Υ曲线。令T1=0.3s,T2=1.0S,变化T3计算Υ,得到T2-Υ曲线。计算结果见图3。
3幕墙地震分析
简谐波周期性强,有利于研究结构的动力特性。但是若将现有的地震波记录作为输入,则能更好地摸拟结构在未来地展波下的真实反应。将El-Centro波作为动力响应分析的输入波,对第2节中的框架进行时程分析。图4为不同结构自振周期下的幕墙地震荷载与自振周期关系曲线,其中T1=0即结构为刚体的情况。图5为地成荷载反应谱曲面,即以建筑物自振周期T1作为x坐标,幕墙自振周期T2作为Υ坐标,幕墙地震荷载Fx,作为z坐标,建立的地震反应谱曲面。
4 幕墙规范地震荷载取位探讨
以上谐分析与时程分析的结果表明,点支式幕绮系统对结构传来的振动即可能放大也可能削弱。只有当幕墙系统刚度极大时,幕墙的振动才与结构保持同步。结构自振频率接近于地面运动频率时,幕墙加速度放大系数最小。地面运动频率接近于幕墙自振频率时,幕墙系统将放大结构传来的振动。当幕墙系统与结构的自振频率均较大时,幕墙系统引起的地展荷载最大。幕墙系统或结构的自振频率较小时.幕墙系统引起的地震荷救也较小。
文献[8]中规定了玻璃的地震荷载取值,玻璃平面外的分布水平地震荷载作用可按下式计算:
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