隨著經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,幕墻作為建筑物的維護結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于高檔酒店、摩天大樓等的外墻維護體系,因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝過程中需要高空作業(yè),具有一定的危險性和技術(shù)難度。同時,在實際幕墻工程中,幕墻掛件的使用年限相對較短,使用一段時間后,幕墻掛件會因疲勞斷裂而發(fā)生高空墜落,不僅會造成人身事故,而且也浪費材料。為了提高幕墻產(chǎn)品的質(zhì)量及使用性能,在充分發(fā)揮其美觀的藝術(shù)效果的同時,應(yīng)保證幕墻的氣密性、水密性,并將受載變形控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。 由于幕墻表面與外界環(huán)境接觸,幕墻性能在很大程度上受到風(fēng)載荷與環(huán)境溫度的影響,因此在幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須綜合考慮風(fēng)載荷與環(huán)境溫度對幕墻的作用。但到目前為止,國內(nèi)外的專家與學(xué)者主要致力于分析風(fēng)載荷對幕墻的影響,沒有將風(fēng)載荷與溫度作為共同的因素來分析幕墻的變形情況。當溫度與風(fēng)載荷同時變化時,將引起相鄰兩單元板塊的伸縮縫的大小劇變,從而影響幕墻的安裝精度及氣密性、水密性等?；诖?本文分析單元式5083鋁板幕墻及其掛件的結(jié)構(gòu)特點,應(yīng)用分步建模、結(jié)構(gòu)耦合技術(shù)和ANSYS結(jié)構(gòu)分析平臺建立了單元式5083鋁板幕墻及其掛件的參數(shù)化幾何模型,進行了其在不同載荷工況下力學(xué)特性分析研究,獲得了相鄰單元板塊間伸縮縫的變化規(guī)律,提出施工所需較小伸縮縫的合理范圍,為完善幕墻施工標準提供了依據(jù);同時伸縮縫的減小將有利于減少密封膠條使用數(shù)量,既能延長幕墻使用壽命,同時減少環(huán)境污染,起到節(jié)能環(huán)保作用。 掛件作為單元式5083鋁板幕墻的主要承載構(gòu)件,在實際幕墻工程中用量非常巨大,其體積(或質(zhì)量)的減小對整個工程來說可節(jié)省很多的材料,降低施工成本,同時增強幕墻工程承接企業(yè)的競標能力,因此本文在前述研究基礎(chǔ)上又對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,使單個幕墻掛件體積減小了8.8%,在減小體積和減輕質(zhì)量方面效果明顯。 綜上所述,本文的研究方法和取得的研究結(jié)論應(yīng)用于幕墻施工中可實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益,符合國家環(huán)保節(jié)能的發(fā)展方向,具有一定的應(yīng)用價值。