粘弹性力学在超高层建筑幕墙的应用
超高摩天大楼的玻璃幕墙
超高摩天大楼的玻璃幕墙 （中国建筑科学硏究院100013 ） 1. 中国是超高层建筑最多的国家 近二十年来，随着中国经济实力的高速增长，城市化进程加快，基建投资也急剧增多，超大规模、超高度的建筑如雨后春笋在各城市拔地而起。中国迅速超过美国，成为世界上超高层建筑最多的国家。 2011年1月，美国《新闻周刊》发表了如下的统计数字： 世界总人口：68. 96亿；已建成200m以上的建筑：634座 其中一些国家和地区的人口和超高层建筑的分布见表一。 一些国家和地区的人口和超高层建筑的分布（2011年1月）表1 笔者根据手头资料的不完全统计，截至2013年11月，包括已经立项、设计中.施工中和已经建成的超高层建筑，数量分布见表2。 超高层建筑的分布（至2013年11月）表2 由表2可见，在300m以上的超高层建筑中，无论哪一个高度，我国均占全部数量的一半以上。高层建筑的迅速发展，直接带动了我国建筑幕墙行业的迅速发展。 2. 中国是建筑幕墙生产和使用大国 建筑慕墙的应用始于19世纪末，当时只用于建筑的局部，且规模较小。1851年英国伦敦为工业博览会建造的“水晶宫”是最早出现的初级建筑幕墙；到20世纪50年代，随着建筑技术的发展，玻璃慕墙开始大规模应用于建筑外围护结构，宣告建筑幕墙时代的到来；到20世
纪80年代，随着建筑幕墻技术的发展和玻璃生产工艺、加工工艺的进步，玻璃幕墻得到更广泛的应用。 1981年，我国地第一片玻璃幕壇出现在广交会的正立面；1984年，长城饭店成为第一座采用玻璃幕墻的高层建筑。30多年以来，伴随着我国国民经济的持续快速发展和城市化进程的加快，我国建筑幕墙行业实现了从无到有、从外资一统天下到国企业主导、从模仿引进到自主创新的跨越式发展，到21世纪初我国已经成为建筑幕埴世界第一生产大国和使用大国。 2012年，我国建筑幕墙生产量已达10000万m',占全世界建筑幕墙总产量的85%。我国现存建筑幕墙总量超过10亿m‘，其中玻璃慕墙的数量超过3. 5亿nf2。 这3.5亿n/的玻璃幕墙中，有相当大的一部分用于超高层建筑。 3. 玻璃是超高层建筑不可代替的墙体材料 3.1玻璃同时具备四大特点 玻璃门窗用于建筑的历史非常久远，甚至于难以考据。玻璃幕墙的应用，则开始于1951年建成的纽约利华大厦，此后迅速成为高层建筑，特别是超高层建筑首选的壇体材料。 玻璃作为建筑材料，同时具备四大特点：透明、高强、轻质、耐久。而其他墻体材料，都不能同时具备这些特点（表3）。 0"— 3. 2玻璃的透明性 玻璃是透明材料。普通浮法玻璃的可见光透过率为80%。超白玻璃是降低了玻璃中的铁元素，更加晶莹透亮，可见光透过率提升到85%以上。 聚碳酸酯板（PVC板）的透光率可达75旷80%。 薄膜材料（如ETFE）只能透过漫射光，透光不透明。 3. 3玻璃是高强轻质材料 玻璃是脆性材料，但具有很高的抗拉强度。在常用墙体材料中，其抗拉强度仅次于钢材，远高于其他材料（表4）。 墙体材料的抗拉强度和容重表4
应用弹性力学教程第二章
第二章 变分原理与能量原理 2.1 功和能基本概念 能量法是与静力学方法平行的一种方法，对许多问题的求解更为方便，也能解决一些其它方法难以解决的复杂问题。 静力平衡方程方法——————————能量法 ? ? 解题复杂，有时甚至得不到全部平衡方程 能解决很复杂问题 （一） 外力功与应变能的一般表达式 1.常力(集中力)·直线运动 θcos S F W ?= 2.变力·曲线运动 ??==S S Fds w W 00cos θδ 3.变形体：?? =0δpd W （p 不是常力） （准静态，而非冲击，即非波） 对线弹性体(准静态) δk p = ?????===0202 k d k pd W δδδ ?= P W 21 （图示） 4.广义力与广义位移 集中力偶M ，转角θ ? =θMd W *问：线弹性结构外力功的计算是否能运用叠加原理? 答：不能。因()n i P P P ,,,21Λ=?。W 是i P 的二次函数而不是线性函数。 （二） 试述实功与虚功之区别。 当结构发生变形时，作用于结构的外力会在相应的位移上作功。这里可分为两种不同的情况： (1)外力在自身引起的位移上作功，这种功称为实功。例如，解6—1图(a)所示简支梁上外力1P 在位移叫11w 上所作之功即为实功，如解6—1图(b)中的阴影面积1A 所示。其中11w 为外力1P 引起的位移。
(2)外力在其它因素引起的位移上作功，这种功称为虚功。例如，解6—1图(a)所示简支梁上外力1P 在位移12w 上所作之功即为虚功，如解6-I 图(b)中的阴影面积2A 所示其中12w 为外力2P 在外力1P 处引起的位移。 实功与虚功的区别在于： (1)作实功时，外力随位移而变，故实功为变力作功；作虚功时，外力不随位移而变，故虚功为常力作功。 (2)作实功时，外力与自身引起的位移在方向上总是一致的，所以实功恒为正功；作虚功时，其它因素引起的位移与外力的方向就不一定一致了，所以虚功可正、可负。 以上仅就外力功作了讨论，至于内力实功与虚功的区别，请读者、自己思考。 （三） 弹性杆应变能的一般表达式 ()()()θ?δd x M d x T d x N dW dU 2 12121++== ()()()EI dx x M GI dx x T EA dx x N p 222222++=(忽略剪力，广义力乘广义位移) 在小变形条件下，变形与()x N ，()x T ，()x M 不耦合，可以叠加。 ()()()???++=l l p l dx EI x M dx GI x T dx EA x N U 222222 对于斜弯曲，弯矩沿主形心轴分解,
超高层幕墙施工方案
超高层幕墙施工方案 1：对本幕墙工程极其重视，在组织相关管理部门及拟担任本工程施工的项目部管理人员均认真仔细的学习全套施工图纸的基础上，组织公司技术人员、项目经理和有关专业人员踏勘现场，针对本工程的特殊性和重要性，召开了多次评审会议，对本工程的设计思路、现场状况、业主要求等作了较为全面的了解，同时结合多年来的施工管理经验及工程施工管理体会，认为完全有能力、有信心满足业主所提出的各项要求，为此慎重承诺标书中业主所提出的各项要求，将以多年来对优秀建筑的装饰经验结合本工程的施工特点，详尽的编制了本工程的施工方案报请业主审批并求获得通过，且在施工中严格按照批准的施工方案执行，以的社会信誉和优质的工程质量标准，来达到业主的要求。2：本施工组织设计的编制依据为本工程图纸大样、节点以及设计交底，符合设计的意图，在施工过程中，我们会积极采用国家新的施工质量验收规范，以充分体现技术的先进性和合理性。全面满足设计图提及的质量要求和技术要求，主动接受业主、设计、监理方的监督，并随时为业主、监理、设计方提供质量验收工作的方便。 3：自觉遵守太仓市有关防治建筑施工噪声污染的规定，认真做好现场己有的成品、半成品的防护，及时做好与业主、监理、设计方的信息沟通工作，提前向业主、监理、设计提供材料样品，主动配合协调好场内各施工单位之间的关系。 4：在施工过程中加强与业主、监理的沟通与联系，主动接受监督检查；
加强施工现场的文明、安全管理；加强与工程设计方的沟通，确保通过施工体现设计的设计理念和设计效果；加强施工技术交底，做好施工质量预控工作；加强与其他施工方的协调配合，减少施工搭接上的矛盾；加强施工检查验收的资料整理工作，准确提供原始施工资料。施工竣工后将及时完成工程决算工作，配合业主做好决算审计，认真履行质量保修承诺。 本施工组织设计是本工程对施工过程实行科学管理的重要手段，是编制施工计划的主要依据，是进行经济技术管理的重要组成部分。因此，编好本工程的施工组织设计，按科学规律组织施工，建立正常的施工程序，有计划地开展各项施工作业，对于及时做好各项施工准备工作，保证劳动力和各项资源的正常供应，对于协调各施工队、组之间，各工种之间、各种资源之间以及空间安排布置与时间的相互关系，对于保证施工顺序进行，按期保质保量完成施工任务，取得更好的施工经济效益，都将起到重要的、积极的作用。
高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术探讨
高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术探讨 发表时间：2018-08-09T11:36:11.717Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：邢鹏 [导读] 摘要：建筑行业不断发展，建筑美学也在不断的渗透到人们的生活中，人们对时尚、古朴、美观等元素的需求促使高层建筑玻璃幕墙设计应运而生。 深圳市三鑫科技发展有限公司 摘要：建筑行业不断发展，建筑美学也在不断的渗透到人们的生活中，人们对时尚、古朴、美观等元素的需求促使高层建筑玻璃幕墙设计应运而生。高层玻璃幕墙的设计不仅满足了建筑美观性，最重要的是对建筑大楼外部起到了保护、防护作用。从这个趋势来看，高层建筑玻璃幕墙会得到推广，引来建筑设计的广泛应用。但硬币的另一面也同时出现，比如光污染、易碎品危险性大等一些列的问题。所以这要求建筑玻璃幕墙在设计的时候，要加强质量监管，以防发生意外。本文重点对高层建筑璃幕墙的施工技术进行分析，并提出保证施工质量的几点措施。 关键词：高层建筑；玻璃幕墙；施工技术 前言：现阶段人们的生活水平在不断提高，对于土地的利用率也越来越高，而玻璃幕墙具有一定的防风、遮风、采光好，隔热保温性能好等优点，并且能够有效跟较多的现代因素相结合，不但能够与人们的基本生活要求相满足，还能够有效满足人们对于现代美的需求。进行实际施工过程中，玻璃易碎，极大的增加了施工人员的危险性以及施工的难度，因此，高层建筑玻璃幕墙进行施工时要注重与时俱进，确保施工人员的施工安全，提高高层建筑质量。 1、玻璃幕墙的重要作用 玻璃幕墙（图1）在我国高层建筑中广泛应用，它将建筑外围的保护功能与装饰功能相结合，充分体现了建筑将技术与艺术融为一体的建筑特色。目前高层建筑的玻璃幕墙由普通玻璃与镜面玻璃构成，中间层为中空玻璃，中空玻璃又分为两层中空玻璃和三层中空玻璃。中空玻璃具有良好的隔热性能、防结霜性能以及防风、防潮等性能等许多优点，不仅有很好的隔热性能，在夏季时还可以遮挡住90%的太阳辐射，在接受自然光照射的同时又不会感到炎热难耐，玻璃幕墙一定程度上使建筑内部环境变得冬暖夏凉，改善人们的生活环境，同时由于玻璃幕墙的这些优点，使高层建筑减少了空调等采暖制冷设备的使用，在一定程度上起到了节能减排的作用，对生态环境的保护起到了重要作用，因此玻璃幕墙在高层建筑中的作用尤为重要。此外玻璃幕墙不仅起到建筑外围的保护作用与节能环保作用，它同时作为建筑 外观的装饰设计，对建筑形象的完美化起到重要作用，满足了城市居民对居住建筑的审美需求，同时使城市的形象也得到美化，是推动城市可持续发展的前提，因此高层建筑中玻璃幕墙的设计施工有着极为重要的作用。 2、高层玻璃幕墙的类别和结构 建筑技术不断发展，建筑人才不断涌出，建筑风格迥异，建筑玻璃幕墙的类别亦有所不同。最常用的当属框支撑玻璃幕墙，框支撑玻璃幕墙有分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。顾名思义，明框玻璃幕墙就是金属外框直接暴露在外面，玻璃镶嵌在里面的一种架构，结构比较稳定，也最为传统，运用率较高。隐框玻璃幕墙则无金属外框也常应用于室外，而且更加美观。 玻璃幕墙主要由玻璃和结构骨架构成，两者有机结合，将玻璃幕墙完美呈现。玻璃幕墙的功能除了作为土建墙体起到保温隔热及安全防护作用以外，还对视觉效果起到了美化作用。建筑师完全发挥了个人想象力，拓展四维空间，运用玻璃幕墙打造完美的建筑造型。此外，玻璃幕墙具有安全性和稳定性。高层建筑玻璃幕墙的安全性体现在其抗风压能力、抗气密性、抗震性、防火性等，这要求施工团队专业化，施工态度严谨认真。玻璃原材料以及施工过程是否专业化严重影响建筑物能否正常使用，质量是否过关等问题，所以这需要根据实际情况，分析并决定选用何种结构形式来确保安全性和稳定性。 3、玻璃幕墙设计形式及要求 随着我国科技的发展和生产力的提高，玻璃幕墙在工程施工中应用了大量的新材料与新技术。因此玻璃幕墙的种类繁多按照结构形式分为点、框支承玻璃幕墙和全玻璃幕墙等。在高层建筑玻璃幕墙设计时应考虑玻璃幕墙的墙面美观性能与使用功能相结合，同时在对高层建筑玻璃幕墙进行划分时要考虑窗户位置保证建筑内部的通风效果，又要实现玻璃幕墙良好的隔音效果、抗风雨效果、隔热保温效果等，由于高层建筑玻璃幕墙的安装过程难度系数较高、距离地面距离较大等因素，在安装高层建筑玻璃幕墙施工中存在危险系数较高，因此要 保证玻璃幕墙施工中的安全性。此外，高层建筑玻璃幕墙的设计还应该从环保节能角度出发，充分利用玻璃的性能与特点加大对自然光与自然风的有效利用，以达到环保节能的要求。 4、高层建筑玻璃幕墙的设计 进行高层建筑玻璃幕墙设计时，不但要对施工人员的安全性进行考虑，还需要满足一定的时尚需求。具体可以从以下几点着手： 4.1 设计玻璃幕墙结构
弹性力学重点复习题及其答案
弹性力学重点复习题及其答案 一、填空题 1、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、 形变和位移。 2、在弹性力学中规定，线应变以伸长时为正，缩短时为负，与正应力的正负号规定相 适应。 3、在弹性力学中规定，切应变以直角变小时为正，变大时为负，与切应力的正负号规 定相适应。 4、物体受外力以后，其内部将发生内力，它的集度称为应力。与物体的形变和材料强度直接有关的，是应力在其作用截面的法线方向和切线方向的分量，也就是正应力和切应力。应力及其分量的量纲是L -1MT -2。 5、弹性力学的基本假定为连续性、完全弹性、均匀性、各向同性。 6、平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。 7、已知一点处的应力分量100=x σMPa ，50=y σMPa ，5010=xy τ MPa ，则主应力 =1σ150MPa ，=2σ0MPa ，=1α6135' 。 8、已知一点处的应力分量， 200=x σMPa ，0=y σMPa ，400-=xy τ MPa ，则主应力=1σ512 MPa ，=2σ-312 MPa ，=1α-37°57′。 9、已知一点处的应力分量，2000-=x σMPa ，1000=y σMPa ，400-=xy τ MPa ，则主应力 =1σ1052 MPa ，=2σ-2052 MPa ，=1α-82°32′。 10、在弹性力学里分析问题，要考虑静力学、几何学和物理学三方面条件，分别建立三 套方程。 11、表示应力分量与体力分量之间关系的方程为平衡微分方程。 12、边界条件表示边界上位移与约束，或应力与面力之间的关系式。分为位移边界条件、 应力边界条件和混合边界条件。 13、按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。 14、有限单元法首先将连续体变换成为离散化结构，然后再用结构力学位移法进行求解。 其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。 15、每个单元的位移一般总是包含着两部分：一部分是由本单元的形变引起的，另一部 分是由于其他单元发生了形变而连带引起的。 16、每个单元的应变一般总是包含着两部分：一部分是与该单元中各点的位置坐标有关的，是各点不相同的，即所谓变量应变；另一部分是与位置坐标无关的，是各点相同的，即所谓常量应变。 17、为了能从有限单元法得出正确的解答，位移模式必须能反映单元的刚体位移和常量 应变，还应当尽可能反映相邻单元的位移连续性。 18、为了使得单元内部的位移保持连续，必须把位移模式取为坐标的单值连续函数，为 了使得相邻单元的位移保持连续，就不仅要使它们在公共结点处具有相同的位移时，也能在整个公共边界上具有相同的位移。
弹性理论应用案例
弹性理论 ——“旧帽换新帽一律八折” 在市场上各商家之间“挥泪大甩卖”、“赔本跳楼价”的价格大战从未仔细考虑过究竟是为什么，只是觉得很开心，因为在可以节省大量金钱，前几天路径一家安全帽专卖店，看到它打出这样的广告——“旧帽换新帽一律八折”。店家的意思是，如果你买安全帽时交一顶旧安全帽的话，当场退二成的价格；如果直接买新帽，对不起只能按原定价格买。这一种促销方式让人觉得好奇，是不是店家加入了什么基金会或是店家和供帽厂家有什么协定，回收旧安全帽可以让店家回收一些成本，因此拿旧帽来才有二折的优惠呢如果大家是这么想，那可就猜错了，大凡这种以旧换新的促销活动主要是针对不同消费者的需求弹性而采取的区别定价方法，即：给定一定的价格变动比例，购买者需求数量变动较大称为需求弹性较大，变动较小称为弹性较小。对需求弹性较小的购买者制定较高价格，对需求弹性较大的顾客收取较低价格。而这家安全帽专卖店的促销作法正是这个理论的实际应用，实际上，店家拿到你那顶脏脏旧旧的安全帽，并沒有什么好处，常常是在你走后往垃圾筒一丟了事。既然沒好处，店家为何还要多此一举呢答案是——店家以顾客是否拿旧安全帽，来区别顾客的需求弹性。简单地说，沒拿旧安全帽来的顾客说明他沒有安全帽，由于法令规定：驾驶摩托车必须要戴安全帽，故而无论价格的高低，购买摩托车的人一定要买顶安全帽，因此这种顾客的需求曲线较陡，弹性较小。相对地，拿旧安全帽来抵二折价款的顾客表明他本来就有一顶安全帽，如果安全帽的价格便宜他有以旧换新的需求，而如果价格太贵他也可以以后再买，因为已有了一顶安全帽，对该商品的需求沒有迫切性。因此，这类的顾客需求曲线较平坦，弹性较大。 综上所述不难看出，该安全帽专卖店采用这种“旧帽换新帽八折”的促销活动，针对不同消费者的需求定价的方法，不仅不会使其减少营业收入，反而会吸引那些本不想购买新帽的消费者前来购买，增加了收益。因此，我认为：认真研究消费者心理，了解市场需求，针对本行业的特点，制定出适合自己的价格策略，一定会给单位、公司带来丰厚的利润。 需求的收入弹性——企业与消费者必须面对的另一个问题。 消费者的收入是决定需求的一个不亚于价格的因素。所谓的需求收入弹性是指，消费者的收入变化对某物品需求量变动的影响。用公式表示：Ed=△Q/Q/△P/P需求的收入弹性与需求的价格弹性一样也有几种分类，最主要还是收入富有弹性和缺乏弹性。一般来讲收入增加对商品的需求量增加，符合这种特性的是正常商品。但收入增加后生活必需品增加比例小于收入增加的比例；收入增加后奢侈品的增加大于收入增加的比例。这两种情况无论收入弹性系数大小都是正值。但也有一些商品，比如，旧货、低挡面料的服装、处理品等商品是随着消费者的收入的增加而减少。收入弹性系数大小都是负值。通俗地说，收入增加了我们不会多吃粮食、食盐、对牙膏的增加也有限；对旧货、低档面料的服装、处理品非但不增加，而减少；收入增加后我们增加了的住房、汽车、化妆品、名牌服饰等需求的增加。近年来我们的收入不断增加，低档品从我们的生活中逐渐消失，而高档品的消费越来越多，这种变化的情况符合恩格尔定律。 恩格尔是19世纪德国统计学家，他在研究人们的消费结构变化时发现了一条规律，即一个家庭收入越少，这个家庭用来购买食物的支出所占的比例就越大，反过来也是一样。而这个家庭用以购买食物的支出与这个家庭的总收入之比，就叫恩格尔系数。这是因为食品属于缺乏弹性，我们收入增加几乎不增加食物，收入增加后增加的几乎是弹性大的商品。由此可以得出结论，对一个国家而言，这个国家越穷，其恩格尔系数就越高；反之，这个国家越富，其恩格尔系数越是下降。这就是世界经济学界所公认的恩格尔定律。 据说联合国粮农组织提出了一个划分贫困与富裕之间的标准：恩格尔系数在59%以上为贫困；50%-59%之间为小康；30%~40%之间为富裕；30%以下为特别富裕。1998年美国农业
论超高层玻璃幕墙施工技术重点难点
论超高层玻璃幕墙施工技术重点难点 【摘要】本文主要就是对超高层玻璃幕墙施工技术的一些难点以及重点的问题进行探讨，首先对玻璃幕墙的结构以及设计给予了简单的介绍，接着就是重点的介绍其施工上的难点，对提出了一些解决措施，最后对其发展前景进行了展望，并总结全文。 【关键词】超高层建筑；玻璃幕墙；施工技术；重点 引言 随着我国经济的不断发展，近些年来，我国的高层建筑日益的增多，正式由于我国国民经济的发展以及人们的生活水平的提高，人们对建筑工程的要求也在变得越来越高，他们要求建筑物在保留很好地使用功能的同时，还要求达到相应的建筑的美观，其中这个最直接的视觉冲击就表现在玻璃幕墙，因为它作为一种现代建筑外部防护结构，让人们第一眼就能看到，它的功能很多，具有防风、遮雨和采光以及隔热保温等许多的功能，并且其外观结构形式也是多种多样的，比较丰富多彩，所以其在建筑立面设计中被广泛应用。但是也存在一些问题，例如其原材料玻璃是易碎品，所以我们在施工过程中，一定注意其安装的质量必须保障安全，还要把每一环节的技术工艺做好，在实际的生产中一定要结合玻璃幕墙的比例设计尽力采取最优的施工方案，这样可以进一步的确保玻璃幕墙的质量达到我们的高标准，要想保障幕墙建筑在高层建筑中广泛的应用，必须保障其有能承受自重荷载以及风荷载引起的应力变的能力。在实际的施工中，我们对技术的要求非常是很高的。 1 玻璃幕墙的结构形式 实际中的玻璃幕墙的种类非常多，大致可以分为框支承玻璃幕墙和全玻幕墙以及点支承玻璃幕墙三种大的种类，首先框支承玻璃幕墙就是指玻璃面板周边有着金属框架支承的一种玻璃幕墙，它的结构还包括明框玻璃幕墙以及隐框玻璃幕墙更两种结构。而全玻璃幕墙则是由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙，最后的点式玻璃幕墙是比较新鲜的种类，还是近年来新出现的一种比较常用的支承方式，它主要就是由玻璃面板和点支承装置以及支承结构组成的，此外，我们经常使用的玻璃幕墙的结构形式也是很多的，它们则主要是把饰面玻璃以及固定玻璃的骨架联合起来形成的，把玻璃与骨架整体的连接起来就会使玻璃以幕墙的形式呈现。 2 玻璃幕墙施工技术的要点 2.1 施工安装 在进行施工安装时，预埋件的尺寸一定要制作准确，它们之间的尺寸应采用负公差的方式计算，这样可以保障放入模板内的预埋件在正确的位置上，接着我
高层建筑玻璃幕墙的施工方案
高层建筑玻璃幕墙的施工方案高层建筑玻璃幕墙的施工方案提要：吊运、安装主、次龙骨，测量放线，紧固件安装等施工时，在内柱上通长拉两道水平6mm钢丝绳，并同时拉立网 来自 高层建筑玻璃幕墙的施工方案 1.玻璃幕墙的安装工序（略） 2.主要项目的施工方法 3.准备工作 检查脚手架并加固防护。 安装好提升工具和绞手工具，供操作人员作业施工。 设置安全保护措施保证人身安全。电气设备和电动工具必须做绝缘电压试验。 框架龙骨及所需的各种连接件、装饰压条、螺栓、橡胶条、密封材料等，必须与设计图纸进行核验，预先清点，分类码放备用。 节点板的安装均应按设计图纸规定。 竖向龙骨由凸形铁件及螺栓与角铁连接。角铁与预埋件焊接。如果竖向龙骨由紧固铁件及螺栓连接。紧固铁件要通过螺栓与预埋铁T形槽连接。 节点板和紧固铁件的安装，是玻璃幕墙安装的重要程序。其位置的准确性直接影响幕墙的安装质量。预埋件的安装要严格控制其纵、横两方向的中心线，以保证幕墙框架的垂直度和平整度。各层紧
固铁件（或凸形铁件）的外皮均应在一条垂直线上。 4.测量放线：应与主体结构相配合，水平标高逐层从地面引上，以免误差累积。放线时先弹出基准线，从基准线外返一定距离为幕墙平面各主要的轴线、阴阳角、各主要垂直控制线采用经纬仪测放，±标高，各层标高采用水准仪操平。 每天应对玻璃幕墙垂直度及立柱的位置进行校核，偏差应严格控制在设计和规范要求范围之内。 测定主龙骨立柱的垂直中心线，同时应测出和核对各层预埋件的中心线与主龙骨中心线是否相对。 测定主龙骨之间位置尺寸。测定的横向轴线与各层预埋件连接的紧固铁件外边线是否相对应。 核定主体结构实际总标高是否与设计总标高相符，并将各层标高的测定点标在楼板边缘，以便安装时核对。 核定预埋件的标高和位置后，如有偏差应及时校正。确保幕墙安装的垂直度和位置准确性。 5.立柱的安装：在立柱安装就位前，应预先装配好以下的连接件。 立柱竖向主龙骨与紧固件之间的连接件， 竖向立柱主龙骨之间接头的钢板内、外套筒连接件。 竖向立柱主龙骨连接，应由下往上安装，常规的安装方法时每两层为一整根立柱，且每层均有紧固件（或凸形铁件）与楼板连接。连接校正垂直后必须固定牢固，确保竖直。
弹性力学习题(新)
1-3 五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途？ 答：1、连续性假定：引用这一假定后，物体中的应力、应变和位移等物理量就可以看成是连续的，因此，建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示他们的变化规律。 2、完全弹性假定：引用这一完全弹性的假定还包含形变与形变引起的正应 力成正比的含义，亦即二者成线性的关系，符合胡克定律，从而使物理方程成为线性的方程。 3、均匀性假定：在该假定下，所研究的物体内部各点的物理性质显然都是 相同的。因此，反映这些物理性质的弹性常数（如弹性模量E和泊松比μ等）就不随位置坐标而变化。 4、各向同性假定：所谓“各向同性”是指物体的物理性质在各个方向上都是 相同的。进一步地说，就是物体的弹性常数也不随方向而变化。 5、小变形假定：我们研究物体受力后的平衡问题时，不用考虑物体尺寸的 改变而仍然按照原来的尺寸和形状进行计算。同时，在研究物体的变形和位移时，可以将他们的二次幂或乘积略去不计，使得弹性力学中的微分方程都简化为线性微分方程。 在上述假定下，弹性力学问题都化为线性问题，从而可以应用叠加原理。
2-1 已知薄板有下列形变关系：式中A,B,C,D皆为常数，试检查在形变过程中是否符合连续条件，若满足并列出应力分量表达式。 解： 1、相容条件： 将形变分量带入形变协调方程（相容方程）
其中 所以满足相容方程，符合连续性条件。 2、在平面应力问题中，用形变分量表示的应力分量为 3、平衡微分方程
其中 若满足平衡微分方程，必须有
分析：用形变分量表示的应力分量，满足了相容方程和平衡微分方程条件，若要求出常数A,B,C,D还需应力边界条件。 例2-2 如图所示为一矩形截面水坝， 其右侧面受静水压力（水的密度为ρ）， 顶部受集中力P作用。试写出水坝的应 力边界条件。 解： 根据在边界上应力与面力的关系 左侧面：
张量分析在弹性力学中的应用
张量分析在弹性力学中的应用 自然界的许多问题用数学语言来描述时都需要引入坐标系，但其本质又与坐标无关。当有些自然规律用坐标形式表达后，由于复杂的方程式往往使得人们忽略了它的内在本质。张量是一种特殊的数学表达形式，它描述的结果不会因为坐标系的变化而发生变化[1]，因此可以摆脱坐标系的影响，反应事物的本质。此外通过爱因斯坦求和约定、相关记法的规定等常用的表示方法，使得张量的表达形式变得十分简洁。 弹性力学，又称弹性理论，主要是研究弹性体在外力和其它外界因素作用下产生的应力、形变和位移，广泛应用于建筑、机械、化工、航天等工程领域。为了求得一定边界条件下物体的应力、应变和位移，先对构成物体的材料以及物体的变形作了五条基本假设，即：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、完全弹性假设和小变形假设，然后分别从问题的静力学、几何学和物理学方面出发，导得弹性力学的基本方程，即平衡微分方程、几何方程和本构方程，共15个方程[2]。由于方程数目的众多，使得我们在分析过程中往往将大部分注意力集中在了方程的形式上，从而忽略问题的本质。 如果将张量引入到物体的应力、应变和位移中，关于弹性问题的15个方程都可以用相关的符号而不是展开式来表示，一方面可以使得书写简便，更重要的是可以将大部分注意力集中在物理原理上而不是方程本身，从而深化对问题的分析[3,4]。 由于表达简洁、不会改变方程式的本质，张量分析得到了广泛的应用。黄勇对张量的概念做出了具体的分析[5]；林诚之利用张量的概念推导了形状比能的表达式[6]；赵超先[7]、黄晓琴[8]将张量应用于物理学中，利用应力张量对麦克斯韦磁场力进行了重新推导；明华军等利用监测得到的张量结果得到了岩体破裂面空间方位的计算方法[9]；杨天鸿等以现场岩体渗透结构面概率模型统计资料为依据，采用离散介质方法建立典型裂隙网络模型，提出计算岩体结构面网络的等效渗透系数张量方法[10]。 本文的目的并不是概述张量在工程中的应用，而是主要介绍张量在弹性力学中的应用，具体介绍弹性力学中基本方程的张量表达形式以及用张量概念推导的弹性应变能函数的表达式。 2 弹性力学中基本方程的张量表达形式[2,3,4] 2.1 用张量表示弹性力学中的基本物理量 对于空间问题，受力物体在外力作用下，物体的各个点都会长生相应的应 来表示 力、应变和位移。将受力物体上一点的应力状态用应力张量 ij
超高层建筑的幕墙
摘要: 目前,超高层建筑的幕墙具有如下三个特点:高度向上延伸,承受更大的风压、地震力和温度作用；采用多种多样的面板材料和幕墙新的做法；新的幕墙体系如双层幕墙和光伏幕墙在超高层建筑中得到应用。本文主要介绍高度30O米以上的一些超高层建筑幕墙的特点。 关键词:超高层建筑建筑幕墙单元式幕墙非光滑表面光伏幕墙双层幕墙
一、超高层建筑都采用单元式幕墙 高度超过3OO米的超高层建筑要承受更大的风力、地震力和温度变化的影响,主体结构会产生更大的竖向变形,这些因素会使幕墙相应要承受更大的内力和位移。加之要求幕墙装配精确、运输方便、并尽量减少现场安装工作量,因此超高层建筑的幕墙都会首先选用单元 式幕墙。 目前已经建成最高的建筑是迪拜哈里法塔,高度828米,幕墙总面积13万平方米,其中玻璃幕墙10万平方米。幕墙所用的玻璃、铝型材均由中国供应;幕墙由中国技术工人指导安装。共分23566个单元板块,21种板型。外玻璃为8毫米超白银灰镀膜,内玻璃超白LOW-E 双6毫米夹胶,明框,带不锈钢竖向装饰条(图1-图3),幕墙总造价RMB8亿元,工期3O个月,于20O9年9月完工。 正在设计的迪拜一号大楼由高度为1OOO米、80O米和6OO米的三座建筑相连而成,玻璃幕墙单元三角形划分(图4、图5)。
台北国际金融中心(1O1大楼)建筑高度448米,桅杆顶高度5O8米。外形是八个相叠的“斗”,寓意“才高八斗”。采用银灰色明框单元式 玻璃幕墙(图6、图7) 与之相应的上海环球金融中心高492米,外玻璃双8毫米夹胶,内玻璃8毫米,三片玻璃均采用半钢化以减少自爆。单元式板块(图8、 图9）
弹性力学期末考试卷A答案
2009 ~ 2010学年第二学期期末考试试卷（A ）卷 一．名词解释（共10分，每小题5分） 1.弹性力学：研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力、应变和位移。 2. 圣维南原理：如果把物体的一小部分边界上的面力，变换为分布不同但静力等效的面力（主矢量相同，对于同一点的主矩也相同），那么近处的应力分布将有显着的改变，但是远处所受的影响可以不计。 二．填空（共20分，每空1分） 1.边界条件表示在边界上位移与约束，或应力与面力之间的关系式，它可以 分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 2.体力是作用于物体体积内的力，以单位体积力来度量，体力分量的量纲为L-2MT-2；面力是 作用于物体表面上力，以单位表面面积上的力度量，面力的量纲为L-1MT-2；体力和面力符号的规定为以沿坐标轴正向为正，属外力；应力是作用于截面单位面积的力，属内力，应力的量纲为L-1MT-2，应力符号的规定为：正面正向、负面负向为正，反之为负。 3.小孔口应力集中现象中有两个特点：一是孔附近的应力高度集中，即孔附近的应力远大于 远处的应力，或远大于无孔时的应力。二是应力集中的局部性，由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。 4. 弹性力学中，正面是指外法向方向沿坐标轴正向的面，负面是指外法向方向沿坐标轴负向的面。 5. 利用有限单元法求解弹性力学问题时，简单来说包含结构离散化、单元分析、 整体分析三个主要步骤。 三．绘图题（共10分，每小题5分） 分别绘出图3-1六面体上下左右四个面的正的应力分量和图3-2极坐标下扇面正的应力分量。 图3-1 图3-2 四．简答题（24分） 1.（8分）弹性力学中引用了哪五个基本假定五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途 答：弹性力学中主要引用的五个基本假定及各假定用途为：（答出标注的内容即可给满分） 1）连续性假定：引用这一假定后，物体中的应力、应变和位移等物理量就可看成是连续的，因此，建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示他们的变化规律。 2）完全弹性假定：这一假定包含应力与应变成正比的含义，亦即二者呈线性关系，复合胡克定律，从而使物理方程成为线性的方程。 3）均匀性假定：在该假定下，所研究的物体内部各点的物理性质显然都是相同的。因此，反应这些物理性质的弹性常数（如弹性模量E和泊松比μ等）就不随位置坐标而变化。 4）各向同性假定：各向同性是指物体的物理性质在各个方向上都是相同的，也就是说，物体的弹性常数也不随方向变化。 5）小变形假定：研究物体受力后的平衡问题时，不用考虑物体尺寸的改变，而仍然按照原来的尺寸
弹性力学在机械设计中的应用
弹性力学在机械设计中的应用 在机械的运动分析和运动设计时，通常将机械按刚性系统来分析设计，这种方法称为静态分析和静态设计，其内容属于刚性力学的范畴。但是在实际的机械运动当中，许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视，必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计，这就属于弹性力学范畴了。 1.弹性力学在凸轮机构设计中的应用 机械中的常用凸轮机构其激振频率f 与系统最低固有频率n f 之比：n f z f =。当z ≥0.1时，称为高速凸轮机构，其动态位移误差随z 值的增大而急剧增大，必须按弹性系统处理。其分析和设计如下： (1)弹性动力学模型的建立。为了简化设计，通常将构件的连续分布质量看作无质量的弹簧来表示构件的弹性，用无质量、无弹性的阻尼元件表示系统的阻尼,并忽略一些次要的影响因素，从而把凸轮机构简化成由若干无弹性的集中质量和无质量的弹簧以及阻尼元件组成的弹性系统。例如，对于图1所示的凸轮机构，在仅考虑从动件弹性情况下，其动力模型如图2所示。其中m 为从动件质量；f k 为从动件弹性刚度；s k 为力锁合弹簧的弹性刚度；c y 为从动件输入端 (尖底)位移，与凸轮轮廓曲线形状有关；s y 为从动件输出端位移；c 为阻尼系数；Q 为工作载荷。该弹性系统的运动微分方程为： 22()s s S F C s s d m c Q dt d y y d y y y k K t =----
(2)从动件输出端真实运动规律的确定。当已知c y (t)时，由式(a)可求得从动件输出端的真实位移规律s y (t)，即从动件输出端对激振的动态位移响应。 (3)从动件输出端运动规律的选择及凸轮轮廓曲线的设计。在设计高速凸轮机构时，为使c y (t)的一阶、二阶导数连续，以避免输入端冲击,s y (t)应满足四阶导数都连续。当选定s y (t)后，由式(a)可求得输入端运动规律c y (t)，再由此设计凸轮轮廓曲线。 2．弹性力学在齿轮机构设计中的应用 齿轮机构在设计时也运用了弹性力学的知识，渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点，但用弹性力学知识加以分析便得出它存在一些固有的缺陷，现简要说明如下： 当两齿轮啮合传动时，根据弹性力学中的赫兹公式知，两齿轮在接触处的最大接触应力为δmax= 。式中P 为两齿面在接触线单位长度上的载荷；E Σ为与两轮材料有关的综合弹性模量，
大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析
大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析 发表时间：2018-07-13T11:21:23.760Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第6期作者：芮毕海[导读] 本文结合工程实例，对超高层建筑玻璃幕墙的设计进行了分析，可供类似工程设计参考。 深圳市方大建科集团有限公司上海分公司 摘要：玻璃幕墙具有结构简单、自重小、装饰效果好等特点，是现代建筑幕墙的主要形式。本文结合工程实例，对超高层建筑玻璃幕墙的设计进行了分析，可供类似工程设计参考。 关键词：苏州中心广场；玻璃幕墙；性能设计；设计措施 1工程概况 “苏州中心广场项目”地处江苏省苏州市工业园区湖西CBD核心区域东端部，北临苏秀路、南到苏惠路、西起星阳街、东至星港街的地块，由两幢23层超高层塔楼组成，建筑高度107.5m，本工程主要系统为塔楼横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条弯弧横明竖隐单元式玻璃幕墙。本项目幕墙面积约35000m2， 2设计原则 2.1安全可靠原则 作为大型公共建筑，安全是首要考虑的因素。针对本工程的特点，选用的结构充分考虑了风荷载、温度应力和地震作用等对幕墙的影响，设计安全系数完全满足国家规定及本工程的要求。 2.2造型美观原则 大型建筑的优雅、和谐、流畅是公众和城市的必然要求，而幕墙本身已经具备了非常高的可观赏性。在效果设计上，对业主提供的图纸、效果图进行了认真的分析，力求采用最合理可行的结构来完成设计师的创意及构思。确保型材的固定件、连接件不外露，幕墙产品均采用先进的尖端设备加工、组装而成，精度高，具有较高的工艺观赏性，充分展现了机械创造的美感。 2.3结构轻巧而稳定原则 结构稳定可以保证结构的安全，同时也会产生一种结构稳定所特有的美感，失稳的结构会给人带来危机感，造成人的紧张，使人很不愉快。但过于保守、粗放的设计则又显得笨拙、累赘，缺乏灵气，也会使人不愉快。本工程幕墙系统在满足结构强度要求的前提下，采用最合理的断面设计，是结构稳定与轻巧明快完美结合的典范。 2.4可拆卸更换、维修方便原则 当幕墙的某个局部受损、更新时，幕墙板块能否灵活方便地进行拆卸更换，直接关系到幕墙的功能能否得到保持、结构能否受到影响等因素，因此在幕墙结构设计时要求必须可更换，并且要很方便，且不能影响幕墙的正常使用。 3幕墙性能设计指标 3.1抗风压性能 幕墙的抗风压性能是指幕墙在与其相垂直的风荷载作用下，保持正常使用功能、不发生任何损坏的能力。分级指标P3是对应主要受力杆件或支撑结构的相对挠度值达到规定值时的瞬时风压，即3秒钟瞬时风压，单位为KPa。幕墙的抗风压性能指标根据幕墙所受的风荷载标准值WK确定，其指标值不应低于WK。 根据GB50009的规定，通过业主提供的风洞试验参数，计算确定本工程按国标最大风荷载标准值WK=2.37kN/m2，风洞试验最大风荷载负值WK=-4.37kN/m2，最大风荷载正值WK=2.26kN/m2。结合下表1的规定：
弹性力学期末试卷
华中科技大学土木工程与力学学院 《弹性力学》试卷 2003~2004学年度第一学期 一. 如图所示为两个平面受力体，试写出其应力边界条件。（固定边不考虑） x （a）（b） 二.已知等厚度板沿周边作用着均匀压力σx=σy= - q ，若O点不能移动或转动， 试求板内任意点A(x,y)的位移分量。 q x 三.如图所示简支梁，它仅承受本身的自重，材料的比重为γ, 考察Airy应力函 数：y Dx Cy By y Ax2 3 5 3 2+ + + = ? 1．为使?成为双调和函数，试确定系数A、B、C、D之间的关系； 2．写出本问题的边界条件。并求各系数及应力分量。
四. 如图所示一圆筒，内径为a ，外径为b ，在圆筒内孔紧套装一半径为a 的刚性圆柱体，圆筒的外表面受压力q 的作用，试确定其应力r σ，θσ。 q
五. 如图所示单位厚度楔形体，两侧边承受按 τ=qr 2（q 为常数）分布的剪应力作用。试利用应力函数 θθθφ2cos 4cos ),(4244r b r a r += 求应力分量。 O y qr 2 qr 2 x 六. 设]27 4)3(1[),(22 32 2 a xy x a y x m y x F ---+=，试问它能否作为如图所示高为a 的等边三角形杆的扭转应力函数(扭杆两端所受扭矩为M)？若能，求其应力分 量。 (提示：截面的边界方程是3a x -=，3 323a x y ±= 。) α α
1．是非题（认为该题正确，在括号中打√；该题错误，在括号中打×。）(每小题2分) （1）薄板小挠度弯曲时，体力可以由薄板单位面积内的横向荷载q 来等代。 (√) （2）对于常体力平面问题，若应力函数),(y x ?满足双调和方程02 2 =???，那么由) ,(y x ?确定的应力分量必然满足平衡微分方程。 （√） （3）在求解弹性力学问题时，要谨慎选择逆解法和半逆解法，因为解的方式不同，解的结 果会有所差别。 （×） （4）如果弹性体几何形状是轴对称时，就可以按轴对称问题进行求解。 （×） （5）无论是对于单连通杆还是多连通杆，其载面扭矩均满足如下等式： ??=dxdy y x F M ),(2,其中),(y x F 为扭转应力函数。 （×） （6）应变协调方程的几何意义是：物体在变形前是连续的，变形后也是连续的。 （√） （7）平面应力问题和平面应变问题的应变协调方程相同，但应力协调方程不同。 （√） （8）对于两种介质组成的弹性体，连续性假定不能满足。 (×) （9）位移变分方程等价于以位移表示的平衡微分方程及以位移表示的静力边界条件。（√） （10）三个主应力方向一定是两两垂直的。 (×) 2．填空题（在每题的横线上填写必要的词语，以使该题句意完整。）（共20分，每小题2分） (1)弹性力学是研究弹性体受外界因素作用而产生的 应力、应变和位移 的一门学科。 (2)平面应力问题的几何特征是： 物体在一个方向的尺寸远小于另两个方向的尺寸 。 (3)平衡微分方程则表示物体 内部 的平衡，应力边界条件表示物体 边界 的平衡。 (4) 在通过同一点的所有微分面中，最大正应力所在的平面一定是 主平面 。 (5)弹性力学求解过程中的逆解法和半逆解法的理论基础是： 解的唯一性定律 。 (6)应力函数()4 2 2 4 ,cy y bx ax y x ++=Φ如果能作为应力函数，其c b a ,,的关系应该是 033=++c b a 。
应用弹性力学教程第三章
第三章薄壁结构的构造与传力——板与壳3．1 飞机薄壁结构所承受的载荷 3．2 结构元件的功用 ·现代飞机结构是由蒙皮、横向加强件、纵向加强件组成的薄壁结构。他们中绝大多数用金属材料制成。近年来部分结构元件开始采用复合材料，包括金属基和陶瓷基复合材料。
·飞机结构的主要功用是支撑和传递飞机在使用中所遇到的载荷，提供最佳的气动外形，以及保障乘员、有效载重等免遭飞行和着路时所处外部环境条件的危害。 ·无论是机翼尾翼还是机身都可看作是蒙皮外壳+纵横加强元件组成： 每种元件在承力和传力过程中都有其各自独有的作用，实际人员可根据不同的传力方案来进行薄壁结构的不同布局。 （一） 机翼 机翼结构由蒙皮、翼肋、翼梁以及长桁等组成，如图3.1所示。 机翼支承在机身上，机身一侧的半个机翼?? ?比）像一根悬臂板（小展弦比）像一根悬臂梁（大展弦 机翼上的???? ? ????? ???????→?????????? ???????→→???????传到机身支承端 翼梁腹板剪流蒙皮剪流通过剪切扭转来承受蒙皮正应力翼梁腹板正应力翼梁突缘轴力长桁轴力由弯曲机翼上发生外挂载荷等油箱载荷起落架载荷气动力
?? ?? ?? ?? ? →?? ?→???? ???????→?? ?? ??????????→?翼梁腹板剪流 翼梁气动力蒙皮剪流翼肋腹板剪流翼肋气动力长桁气动力 拉伸剪切弯曲蒙皮气动力转变通过蒙皮 注意：（1）长桁支撑在翼肋上，就像一根具有多支点（即翼肋支点）的连续梁，将其上的空气动力转变为支点上的集中力而作用在翼肋上； （2）翼肋上的空气动力，加上长桁传来的集中力，通过翼肋本身的受力， 而以剪流形式传给蒙皮和翼梁腹板。 （二） 蒙皮 机翼蒙皮的主要作用是形成飞机结构光滑而密闭的表面，产生、支承并传递不均匀分布的空气动力。机翼之所以能成为飞机的主要升力面，就由于它能产生这种不均匀分布的空气动力(图 3.3和图3.4)。 蒙皮具有较强的抗拉能力。但是，薄的蒙皮却缺乏较高的抗压和抗剪能力。蒙皮愈薄，愈容易在受压和受剪时失去稳定性而发生屈曲。