隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,幕墻作為建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于高檔酒店、摩天大樓等的外墻維護(hù)體系,因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝過(guò)程中需要高空作業(yè),具有一定的危險(xiǎn)性和技術(shù)難度。同時(shí),在實(shí)際幕墻工程中,幕墻掛件的使用年限相對(duì)較短,使用一段時(shí)間后,幕墻掛件會(huì)因疲勞斷裂而發(fā)生高空墜落,不僅會(huì)造成人身事故,而且也浪費(fèi)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(shí),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)。 由于鋁板幕墻表面與外界環(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(jì)中必須綜合考慮風(fēng)載荷與環(huán)境溫度對(duì)幕墻的作用。但到目前為止,國(guó)內(nèi)外的專家與學(xué)者主要致力于分析風(fēng)載荷對(duì)幕墻的影響,沒(méi)有將風(fēng)載荷與溫度作為共同的因素來(lái)分析幕墻的變形情況。當(dāng)溫度與風(fēng)載荷同時(shí)變化時(shí),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?本文分析單元式鋁板幕墻及其掛件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),應(yīng)用分步鋁板建模、結(jié)構(gòu)耦合技術(shù)和ANSYS結(jié)構(gòu)分析平臺(tái)建立了單元式鋁板幕墻及其掛件的參數(shù)化幾何模型,進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù);同時(shí)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(zhǎng)幕墻使用壽命,同時(shí)減少環(huán)境污染,起到節(jié)能環(huán)保作用。 掛件作為單元式鋁板幕墻的主要承載構(gòu)件,在實(shí)際幕墻工程中用量非常巨大,其體積(或質(zhì)量)的減小對(duì)整個(gè)工程來(lái)說(shuō)可節(jié)省很多的材料,降低施工成本,同時(shí)增強(qiáng)幕墻工程承接企業(yè)的競(jìng)標(biāo)能力,因此本文在前述研究基礎(chǔ)上又對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),使單個(gè)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(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益,符合國(guó)家環(huán)保節(jié)能的發(fā)展方向,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。