3、點式連接玻璃變形性能的有限元分析
3.1、計算模型
我們采用較為常見的沉頭式連接方式，其優(yōu)點在于連接件沉入玻璃表面內(nèi)，表面平整、美觀也不容易積灰污染玻璃表面(見圖1) 。但玻璃要開錐形孔洞加工復(fù)雜而且要求玻璃厚度不小于10mm當(dāng)受力不需要這么厚的玻璃時不僅增加造價，而且會加大幕墻重量。連接方法中，在
螺栓孔中塞入圓孔形的墊圈，螺栓通過墊圈中部的孔并在螺栓和玻璃平面接觸的地方布置平墊圈，使得螺栓和玻、璃之間的外力通過墊圈得到緩沖減少應(yīng)力集中。
模型單元類型為三維實體單元，形狀類似正四面體，適合用于不規(guī)則網(wǎng)格劃分。每個單元定義了10個
節(jié)點，每個節(jié)點帶3個自由度，包括兩個位移自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度具有大變形的特性所以在有限元計算中選用。網(wǎng)格劃分時控制單元邊長在玻璃開孔處縮小控制尺寸獲得較高的精確度。為方便計算我們采用1/4對稱的處理方法。
計算模型中的材料包括玻璃、金屬連接件和起緩沖效應(yīng)的
密封墊層。在處理不同材料的接觸問題時我們考慮材料整體一起變形接觸面受力后不發(fā)生脫離這樣用ANSYS它是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。還可以通過體單元相互粘結(jié)來處理玻璃和連接件的接觸問題。目前國內(nèi)的點式玻璃支承技術(shù)中，4點支承形式采用的較為普遍玻璃厚度有8、10、12、15mm。玻璃板的尺寸有1.0mX1.0m-2.5m X2.5m較為普遍的是在2mX2m以內(nèi)。我們的簡化模型采用相同尺寸，荷載值為2.0kN/m2，但考慮孔的影響孔徑為36mm。
3.2、有限元計算結(jié)果
在計算中首先分析支承孔心邊距對玻璃板變形的影響其中包括正方形玻璃板和長方形玻璃板;然后在合理的孔心邊距的基礎(chǔ)上，分析相應(yīng)玻璃板尺寸(平面尺寸和厚度)在一定荷載作用下的變形。對于其它尺寸或者荷載可以通過
彈性疊加推導(dǎo)。
(1))正方形玻璃板變形隨孔心邊距的變化（見圖2），計算模型共4組，其邊長分別為2、1.8、1.s、1.2m，玻璃厚度為10mm。
從圖2同樣可以看出，正方形玻璃板，隨著孔心邊距的增大，玻璃板中心和板邊中心的位移也呈現(xiàn)迅速下降的趨勢。
(2)長方形玻璃板變形隨孔心邊距的變化（見圖3），計算模型共4組其邊長分別為2m X1.8m,2mX1.5m，2mX1.2m只m X1 m，玻璃厚度為10mm。
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