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在70米~113米間正常情況下彎矩圖(600) 幕墻結構: 荷載:q=3.08kn/m 彎矩: MA MB MC MD ME MF MG MH MJ MK ML MP M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 3.42 2.22 2.22 2.22 2.22 2.22 2.22 2.22 2.22 2.24 2.00 4.14 2.16 3.88 3.88 3.88 3.88 3.88 3.88 3.88 3.88 3.99 3.12
荷載:qK=2.15 kn/m (605) 撓度:(mm) U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 U11 5.81 13.0 11.9 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.5 7.53
在70米~113米間偶然折斷一跨情況下彎矩圖(610)
在正常工作狀態(tài)下。插芯連接靠間隙形成轉角非常小,可視為伸縮餃,但在立柱長跨折斷時,連接挑出端的插芯段,有可能轉角非常大,這是插芯連接靠間隙所不可能做到的,而其下面400處的餃支座,是實體餃,正好可以做到。于是我們在結構分析圖中將長跨挑出端完好保留,而將折損跨的長跨折損部分廢棄,將其剩余的挑出端與插芯及鄰跨伸來的長段合為一段,餃支于折損跨的固定支座上。我們所以說“偶然”,是因為在風力作用下,按設計,不可能有一跨折斷。即折斷是其它原因,非風力。 模型: 荷載:q=3.08 /m 彎矩: MA MB MC MD ME MF MG MH MJ MK ML MP M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 3.42 2.22 2.22 2.19 2.44 0.00 0.00 2.22 2.22 2.24 2.00 4.14 2.17 3.88 3.89 3.77 4.87 5.09 3.88 3.87 3.99 3.12
彎矩的變化發(fā)生在破壞跨的相鄰兩側,增量最大為1.21kn.m, 達31%,從選料看,所選立柱W= 44626,一跨立柱折斷后最大彎矩在其上一跨,為 5.09 kn.m。承載力驗算: σ=N en/A0+Mx/γxW enx =2032/1393+5090000/(1×44626) =1.5+114.1 N/mm2=115.6 N/mm2 <150.0 N/mm2 立柱強度驗算合格,且有23 %的強度儲備。 荷載:qk=2.149kn/m 撓度:(mm) U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 U11 5.81 13.0 12.0 11.5 16.7 22.1 10.8 12.1 12.5 7.53 5.81 13.0 11.9 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.5 7.53(未折斷之撓度)
撓度的變化僅發(fā)生在相鄰的兩跨,撓度最大增加10.1mm,達84% 但仍然有4000/180-22.1=22.20-22.1=0.1 mm,合格。 綜上所述,中間一跨偶然折斷情況下,并不影響其它各跨承載力。 在靠近113米處彎矩圖(620) 荷載:q=3.08—3.15/m 彎矩: MA MB MC MD ME MF MG MH MK M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 2.70 3.87 4.17 4.07 4.07 3.89 4.92 4.84/6.04 6.22/0.00 1.70 2.06 1.97 1.97 2.08 1.72 3.07 3.71
荷載:qk=2.149 ~2.202 kN/m 撓度:(mm) U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 1.29 2.05 1.85 1.85 2.04 1.34 3.58 6.00
在靠近113米偶然折斷一跨情況下結構圖(620) 荷載:q=3.08—3.15/m 彎矩: MA MB MC MD ME MF ML MH MK M1 M2 M3 M4 M5 M7 M8 2.71 3.85 4.24 3.82 5.14 0.25 0.00 4.84/6.04 6.22 /0.00 1.70 2.05 2.09 1.66 3.65 4.77 3.66 2.70 3.87 4.17 4.07 4.07 3.89 4.92 4.84/6.04 6.22/0.00 1.70 2.06 1.97 1.97 2.08 3.07 3.71 上式第1,2行為靠近113米的一跨折斷后的彎矩,第3,4行為該跨未折斷時的彎矩。相比可知:一跨折斷破壞僅該跨兩側的支座彎矩降到零或接近零,相鄰兩跨跨中彎矩最多增長1.7kn。m,達55 %,對遠端影響很小。就本例配置而言,相鄰跨中彎矩最多增長到4.77 kn.m。驗算如下:
σ=N en/A0+Mx/γxW enx =2032/1393+4770000/(1×44626) =1.5+107 N/mm2=108.5 N/mm2 <150.0 N/mm2 立柱強度驗算合格,且有27 %的強度儲備。 在靠近113米折斷一跨后,對其余各跨剛度的影響(635) 荷載:qk=2.15~2.20 kn/m 撓度:(mm) U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 1.30 2.00 2.04 1.21 4.76 (折斷 ) 7.67 5.95 1.29 2.05 1.85 1.85 2.04 1.34 3.58 6.00 (未有折斷之撓度) 由于失去折斷跨的平衡作用,相鄰兩跨跨中撓度有較大的增長,最多為7.67 mm,達114 %,盡管如此,任然在容許范圍內,撓度不超標。 結論:幕墻立柱采用連續(xù)結構,其一跨偶然折損后,將引起相鄰兩跨彎矩和撓度的較大增長,但仍在安全范圍內,并不會引起連鎖破壞。 從已建成的幕墻工程看,鮮有在風力或地震災害中將幕墻主龍骨折斷的,這也是幕墻設計規(guī)范要求“在設防烈度地震下經修理后應仍可使用,在罕遇地震作用下幕墻骨架不得脫落!钡囊x所在。從汶川地震、玉樹地震看,都沒有折斷幕墻主龍骨的。所以,我們不必過慮一跨主龍骨折斷造成的危險。何況,上文分兩種情況論述了即使有一跨主龍骨折斷,也不會引起其他跨龍骨的破壞。我們應放心大膽地使用連續(xù)結構做幕墻的主龍骨。 |