从上面的多跨铰接静定梁力学模型有限元分析(图解)的结果可以看出:最大弯矩值为3.944KNm(见图六);最大挠度值为5.467mm(见图七); 最大轴力为15.907KN(见图八),代入(C)式,求得:
以上三种力学模型的受力分析后,从数据上定量的看出,在同等外界荷载下当简支梁力学模型安全性几乎到到极限时,铰接(多跨)梁力学模型却有很大的余量,而多跨铰接静定梁力学模型拥有更多的余量,从而证明了在计算模型选择设计时简支梁力学模型最费料,多跨铰接静定梁力学模型最省料,但从经济方面考虑:铰接(多跨)梁力学模型,也许是我们最好的选择。
我们也可以发现插芯连接处的弯矩均为零,这时插芯只承受
剪切力可以不必做得很大了,降低了成本,也使得传力清晰合理。
引伸,这三种力学模型之间有什么关系吗?在何种情况下能够发生相互转化呢?笔者经过大量的数据分析发现当H值小到一定的程度时由铰接(多跨)梁力学模型所计算的结果,非常接近简支梁力学模型计算的结果,另多跨铰接静定梁力学模型的两个支点间距小到一定程度时由多跨铰接静定梁力学模型所计算的结果,非常接近铰接(多跨)梁力学模型计算的结果,也就是说三种力学模型存在着某种内在关系,笔者试图能够把他们在更基本的情况下进行统一。
还有一点需要指出的是,铰接(多跨)梁力学模型的H值是一个变量,当H值增大到一定程度时,梁本身的应力,及挠度都会增大,而当H值减小到一定程度时,梁本身的应力,及挠度也会增大,也就是说在某种工况下,铰接(多跨)梁力学模型总会有一个最合适的H值使梁的截面达到最小,可是有时候由于室内效果的要求,不能保证最合适的H值,那样我们等强度设计也能求得一个平衡值。一个优秀的
幕墙设计师对幕墙结构的数学分析应该有所认识,这样我们才能设计出更优秀的产品。
参考文献:
1.
GB50009-2001《
建筑结构荷载规范》
2.
GB50011-2001《建筑
抗震设计规范》
3.
JGJ102-2003《
玻璃幕墙工程技术规范》
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