大尺寸玻璃面板平面外的稳定性
大跨度全玻幕墙稳定性分析
大跨度全玻幕墙稳定性分析摘要：随着建筑行业的不断发展，大跨度全玻幕墙作为一种新型的建筑外墙装饰形式，逐渐成为现代建筑设计的热点。
然而，由于其结构的特殊性，大跨度全玻幕墙的稳定性分析成为建筑设计中的一个重要课题。
本文将针对这一主题，从以下几个方面进行深入探讨，以期为行业发展提供有益的参考。
关键词：稳定性分析；全玻幕墙；大跨度；新技术；一、引言：随着建筑行业的不断发展，全玻幕墙逐渐成为现代建筑设计中的热门选择，其大跨度、全透明、轻量化等特点使得建筑外观更加美观、大气。
然而，随之而来的是大跨度全玻幕墙稳定性的问题，这个问题一直困扰着建筑设计师和工程师们。
本文将深度探讨大跨度全玻幕墙稳定性分析的新技术和实践应用，为读者提供新知和思考。
二、大跨度全玻幕墙稳定性分析1. 强度分析大跨度全玻幕墙的强度分析主要包括抗弯强度、抗剪强度和挠度分析。
其中，抗弯强度是影响幕墙稳定性的重要因素。
设计过程中需要考虑玻璃面板的强度、钢框架的承载能力以及连接件的强度等因素。
2. 刚度分析刚度是指结构抵抗变形的能力。
大跨度全玻幕墙的刚度分析主要包括平面内刚度和平面外刚度。
平面内刚度主要影响幕墙的平整度，平面外刚度则影响幕墙的稳定性。
设计过程中需要考虑玻璃面板的刚度、钢框架的刚度以及连接件的刚度等因素。
3. 挠度分析挠度是指结构在受力作用下产生的变形。
大跨度全玻幕墙的挠度分析主要考虑玻璃面板和钢框架的挠度。
设计过程中需要根据实际工程需求，合理设定玻璃面板的厚度和钢框架的截面尺寸，以减小挠度。
4. 温度应力分析由于玻璃和钢材料的线膨胀系数不同，在温度变化时，全玻幕墙会产生温度应力。
因此，设计过程中需要考虑温度应力对幕墙稳定性的影响，并采取相应的措施进行缓解。
三、新技术在稳定性分析中的应用（一）计算机模拟技术随着建筑行业的不断发展，全玻幕墙作为一种新型的建筑外墙形式，被广泛应用于现代建筑中。
然而，由于其大跨度、薄壁的特点，全玻幕墙的稳定性成为了设计阶段需要关注的重要问题[1]。
全玻幕墙玻璃肋稳定性计算【最新版】
全玻幕墙玻璃肋稳定性计算【摘要】分析全玻幕墙玻璃肋的有关稳定性计算，包括玻璃肋侧向整体稳定计算、局部屈曲应力的计算，为大家设计全玻幕墙中超高玻璃肋提供参考。
一、前言全玻玻璃幕墙因其完全的通透，美观，现已越来越多应用到现代化的建筑中，全玻幕墙主要同玻璃面板和玻璃肋组成，由于玻璃是一种脆性材料，玻璃肋作为全玻幕墙的支撑结构，在实际幕墙工程设计中应加以注意，特别是超高玻璃肋的稳定性计算。
虽然玻璃幕墙工程技术规范对高度大于8m的玻璃肋宜考虑平面外的稳定验算，但未给予详细的计算方法。
二、玻璃肋局部稳定性计算全玻玻璃幕墙的支撑结构是玻璃肋，玻璃肋与玻璃面板一般都是垂直布置的，玻璃肋通过结构胶承受玻璃面板传递的荷载。
由于玻璃肋玻璃厚度非常薄，玻璃肋相当于承受平面内荷载的薄板。
在荷载的作用下，玻璃肋会产生夺应力，因此玻璃肋可能会出现局部屈曲失稳的情况。
对于玻璃肋这种单方向受压的薄板，由经典板壳力学其临界屈曲应力为:σ0=κπ2 E(t/d)2/[12(1-ν2)]式中:κ屈曲系数E玻璃的弹性模量，取E=0.72×10 5(N/mm 2)ν玻璃的泊松比，取ν=0.2t玻璃肋的玻璃厚度d玻璃肋玻璃的宽度式中屈曲系数κ需要根据薄板的支撑条件确定的。
薄板的支撑条件为三边简支，一边自由边，屈曲系数κ取0.425。
薄板的支撑条件为受荷载的简支，非受荷载的边一边固定，另一边自由，屈曲系数κ取1.277。
玻璃肋与玻璃面板的连接通常有以下两种形式，一种玻璃面板与玻璃肋平齐，取平齐式，另一种玻璃肋后置式，如下图。
在全玻幕墙工程中，玻璃肋通常通过结构胶与玻璃面板连接。
对于玻璃肋后置式，玻璃面板和结构胶对玻璃肋嵌固作用非常小，可以认为玻璃肋的一边是自由的，其它三边简支，因此屈曲系数κ取0.425。
玻璃肋平齐式虽然不能认为玻璃面板与玻璃肋之间是完全固接的，但玻璃面板对玻璃肋是有一定的嵌固作用的，相当于T型钢翼缘对腹板具有嵌固作用，因此此情况屈曲系数κ取1.0。
超大跨度纯面板结构玻璃幕墙设计解析
超大跨度纯面板结构玻璃幕墙设计解析随着社会的发展、科技的进步、材料的迭代更新，人们对建筑幕墙品质的追求也越来越高。
机场、车站、文体场馆、大型商场等建筑的公共区域、民用建筑的大堂位置等大跨度的开放空间作为建筑的重点和灵魂，人们希望室内空间能够得到更好的展示，同时也希望能够摆脱“墙”的束缚，获得更好的室外视觉延伸。
当索杆结构系统、玻璃肋系统、金属肋系统等玻璃幕墙被大量的应用后，人们发现索杆、玻璃肋、金属肋等仍然或多或少的对视线有一定的阻碍，于是开始进一步探索更加“通透”的玻璃幕墙--平面外完全无支撑体系的“超大跨度纯面板结构玻璃幕墙”。
本文结合《苏州中南中心超高层楼宇项目》的首层大堂区域幕墙系统的实际设计经验，解析该类型幕墙体系的设计要点和重难点。
一、项目概况苏州中南中心以“垂直园林城市”作为核心设计理念，建筑造型灵感来源于苏州传统文化中蕴含着的传统形制及大巧若拙的工匠精神。
整体造型方中带圆，极简现代的同时又具有当地文化特色。
顶部设计形态以苏州市花--“桂花”为形，以“取蟾宫折桂之势，彰苏州盛世繁华”为寓意，通过开放的姿态与苏州文化、周边环境优雅而友好的结合在一起，与苏州中心片区遥相呼应。
苏州中南中心坐落于苏州工业园区金鸡湖西岸，建筑高度499.15m，共计103层，建筑面积51.2万㎡，幕墙面积约14万㎡。
该项目将打造成为业态完善、影响广泛、具有标志意义的新城市地标。
建成后将刷新苏州城市高度，成为集空中垂直园林、国际超甲级写字楼、七星级酒店、顶级云端公寓、云顶观光、城市展厅于一体的世界级“城市超级综合体” 。
二、首层大堂区域幕墙系统简介本项目首层为大堂区域，层高15.5m，扣除二层主体结构空间后的透明部分高度为12m。
为保证幕墙的简洁、大气和通透性，此区域建筑外立面采用整块玻璃通高的“纯面板结构玻璃幕墙系统”。
考虑中空玻璃合片时，玻璃四周的间隔条、结构胶等对立面通透性的影响，本项目首层立面玻璃采用非中空的“纯夹胶玻璃”。
玻璃产品的技术性能参数及设计
玻璃产品的技术性能参数及设计玻璃抗风压及地震力设计（引自《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003） <一> 有框玻璃幕墙玻璃设计a) 有框玻璃幕墙单片玻璃的厚度不应小于6mm ，夹层玻璃的单片厚度不宜小于5mm ；夹层玻璃和中空玻璃的单片玻璃厚度相差不宜大于3mm 。
b) 单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震力作用下，玻璃截面最大应力应符合下列规定： i. 最大应力标准值可按照下列公式计算：1.ησ226t a mw k wk=2.ησ226ta mq EK EK= 3. 44Et a w k =θ或44)6.0(Eta q w EK k +=θ表2：折减系数ηc) 单片玻璃的刚度和跨中挠度应符合以下规定：1. 单片玻璃的刚度D ，按照：)1(1223v Et D -=计算。
2. 玻璃跨中挠度u 可按照下式计算：ημDa w u k 4=四边支撑板的挠度系数：3. 在风荷载标准值作用下，四边支撑玻璃的最大挠度u 不宜大于其短边尺寸的1/60d ） 夹层玻璃可按照下列规定进行计算：1. 作用于夹层玻璃上的风荷载和地震作用可按下列公式分配到两片玻璃上：3231311t t t w w kk +=（1）3231322t t t w w kk +=（2）3231311t t t q q Ek EK +=（3）3231322t t t q q EkEK +=（4）2. 两片玻璃可各自按照第1，2条的规定分别进行单片玻璃的应力计算；3. 夹层玻璃的挠度可按照第1，3条的规定进行计算，但在计算刚度D 时，应采用等效厚度t et e 可按照下式计算：32313t t t e +=（5）其中：t 1,t 2分别为各单片玻璃的厚度（mm ）e) 中空玻璃可按照下列规定进行计算1． 作用于中空玻璃上的风荷载标准值可按下列公式分配到两片玻璃上：i. 直接承受风荷载作用的单片玻璃：32313111.1t t t W W k k +=（1.5-1）ii.不直接承受风荷载作用的单片玻璃：32313221.1t t t W W k k +=（1.5-2）2. 作用于中空玻璃上的地震作用标准值，可根据各单片玻璃的自重计算。
玻璃的尺寸稳定性实验
记录实验结束后玻璃尺寸的变化
记录实验过程中玻璃尺寸的变化
数据处理方法：使用Excel进行数据处理
项标题
数据处理注意事项：确保数据准确性、完整性、一致性，避免数据污染和误操作
项标题
数据处理步骤：数据输入、数据清洗、数据转换、数据可视化
项标题
数据处理结果：得出实验结果，分析实验数据，得出结论
添加标题
设计实验流程：规划实验步骤，包括预处理、测试条件设置、数据采集等。
添加标题
制定实验时间表：合理安排实验时间，确保实验过程有序进行。
添加标题
确定实验参数：根据实验目的和材料特性，设定合适的测试参数。
添加标题
评估实验可行性：分析实验方案的可行性，预测可能遇到的问题和解决方案。
准备实验材料：玻璃样品、测量仪器、温度计等
01
02
确定玻璃制品的变形程度
评估玻璃制品的耐久性和可靠性
03
04
确定玻璃制品的适用范围和适用条件
优化生产工艺，提高生产效率
减少环境污染，实现可持续发展
提高玻璃产品质量，满足市场需求
提高玻璃尺寸稳定性，降低生产成本
实验方法：采用热膨胀系数、应力松弛等方法测量玻璃尺寸稳定性
实验原理：玻璃尺寸稳定性与玻璃制品的使用寿命密切相关
光学性能：玻璃制品的透光率、折射率和色散性能
强度和硬度：玻璃制品的抗压、抗弯和耐磨性能
耐腐蚀性：玻璃制品在不同酸碱环境下的耐腐蚀性能
尺寸稳定性：玻璃制品在不同温度和湿度条件下的尺寸变化
01
02
环保性能：玻璃制品是否含有有害物质，是否可回收利用
03
04
05
外观质量：玻璃制品的表面光洁度、颜色均匀性和形状精度
全玻璃幕墙工程技术规范
全玻璃幕墙工程技术规范全玻璃幕墙工程技术规范来源：大猫网1.全玻璃幕墙的玻璃面板和玻璃肋的厚度较小，如果采用下部支承，则在自重作用下，板面和肋都处于偏心受压状态，容易出现平面外的稳定问题，而且玻璃表面容易变形，影响美观。
因此，较高的全玻幕墙应吊在上部水平结构上，使全玻幕墙的板面和肋所受的轴向力为拉力。
玻璃高度大于表6-1限值的全玻幕墙应悬挂在主体结构上。
2.全玻幕墙的面板和肋均不得直接接触结构面和其它装饰面，以防玻璃挤压破坏。
玻璃与槽底的弹性垫块宜采用硬橡胶材料。
全玻璃幕墙的周边收口槽壁与玻璃面板或玻璃肋的空隙均不谊小于8mm，吊挂玻璃下端与下槽底的空隙尚应满足玻璃伸长变形的要求;玻璃与下槽底应采用弱性垫块支承或填塞，垫块长度不宜小于100mm，厚度不宜小于10mm;槽壁与玻璃间应采用硅酮建筑密封胶密封。
3.全玻幕墙悬挂在钢结构构件上时，支承钢结构应有足够的抗弯刚度和抗扭刚度，防止幕墙的下垂和转角过大，以免变形受限而使玻璃破损。
当主体结构构件为其它材料时，也应具有足够的刚度和承载力吊挂全玻幕墙的主体结构或结构构件应有足够的刚度，采用钢桁架或钢梁作为受力构件时，其挠度限值df，lim宜取其跨度的1/250。
4.全玻幕墙承受风荷载和地震作用后，上端吊夹会受到水平推力，该水平推力会使幕墙产生水平移动，因此要有水平约束，要设置刚性传力构件。
吊夹应能承受幕墙的自重，不宜考虑向竖胶缝单独承受面板自重。
吊挂式全玻幕墙的吊夹与主体结构间应设置刚性水平传力结构。
5.玻璃自重不宜由结构胶缝单独承受。
6.全玻幕墙的玻璃表面均应与周围结构面和装饰面留有足够的空隙，以适应玻璃的温度变形防止因变形受限而使玻璃开裂。
全玻璃幕墙的板面不得与其它刚性材料直接接触。
板面与装修面或结构面之间的空隙不应小于8mm，且应采用密封胶密封。
7.行业标准《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139对吊夹的分类、标记、技术要求作了规定。
A.分类 a.吊夹1)吊夹按构造可分为活动式、固定式和穿孔式。
大跨度全玻幕墙稳定性分析
随着玻 璃生产 技术 的提 高和幕墙 产 品的多样 化 ，全 玻璃 幕 墙应运 而生 。根据全 玻幕墙 的结 构形式 不 同，玻璃肋 的计 Ｌ ｏ ｗ — Ｅ 中空夹胶超白玻 算形式也不 同。按 照 Ｊ Ｇ Ｊ １ ０ ２ －２ ０ ０ ３《 玻璃幕墙 工程技术规 范》 夹胶超白玻璃 中规 定 ，对 于玻璃 肋 点接 的全 玻幕墙 “ 点支撑 玻璃幕 墙 的支 １ ９ ＴＰ ＋ ２ ． ６ ７ Ｓ ＧＰ ＋ｌ 撑结 构宜单独 计算 ，玻璃 面板不 宜兼做支 撑结构 的一部分 ”； 对 于玻璃肋 肋接 的全 玻幕墙 “ 面 板玻 璃通过 胶缝 与玻璃肋 相 不锈钢夹具 １ ０ 连接 时 ，面板 可作 为支撑 于 玻璃肋 的单 向简 支板 设计 ” 。ＡＳ — — — —— ＼ｔ １ ２ ８ ８ －２ ０ ０ ６（ （ Ｇｌ ａ ｓ ｓ Ｉ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ． Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎ ｄ Ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ）（ 建 筑玻璃 ． 选择和安装 ）中对 于玻璃肋稳定性计算 的分类 与此 规 定有异 曲同工之妙 ，把玻璃肋 的支撑形式分为 ３ 种 ： 无侧 向支 撑 的玻璃肋 ，有连续 侧 向支撑 的玻璃肋 ，有不 连续侧 向支撑 Ｉ 的玻璃肋 。点接 的玻璃 肋幕 墙属于第 １ 种形式 ，通高 的肋接 玻 璃 肋幕墙属 于第 ２ 种形式 ，第 ３ 种形 式是复杂支撑 形式 的玻璃 肋幕墙 属于第 ３ 种形 式。 图１ 密 封胶 连接 面 玻璃 与肋 玻璃 ｌ 无侧 向支撑 的全玻幕墙稳定性分析 此种类 型 的大跨度 全玻幕 墙 的特 点为 ：面玻 璃在立 面上 式中 ： 为 临界侧 向屈 曲弯矩 （ Ｎ－ ｍｍ） ； ＆岛 为从表 有 分格 ，面玻璃 通过 点支撑 连接 到肋玻璃 上 ，面 玻璃 与肋玻 中查 到的屈 曲常数 ； Ｌ 为稳定性计算 中的计算长度 ； （ Ｅ Ｄ 为 璃之 间通过密封胶 （ 图１ ）或通过结构胶 （ 图２ ）连接 。 玻璃肋绕弱轴方 向的抗弯 刚度 （ Ｎ・ 伽 ） ； Ｇ Ｊ为玻璃肋的抗扭 在 ＡＳ １ ２ ８ ８ －２ ０ ０ ６（ （ Ｇｌ ａ ｓ ｓ Ｉ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ． Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎ ｄ 刚度 （ Ｎ ｌ ｍｍ２ ） ； Ｙ ｈ 为荷 载作用点到玻璃肋中性轴的距离 （ ｍｍ） ， Ｉ ｎ ｓ ａｌ ｔ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ）（ 建筑 玻璃 ． 选 择和安装 ）中，此种类 型全 玻幕墙 Ｙ ｈ ＝ ｄ ／ ２； Ｅ为 玻 璃 面 板 的 弹 性 模 量 ， 取 为 ７ ２ ０ ０ ０ Ｎ ／ ｍ ｍ ； 玻璃 面板 无法给 肋玻璃 提供侧 向支撑 ，其整 体稳定 性 临界弯 Ｇ为玻璃 面板 的剪 切模量 ，取 ３ ０ ０ ０ ０ Ｎ／ ｍｍ ； ｂ为 玻璃肋截 面 矩 公式 为 ： 的厚度 （ ｎ ｕ ｎ ） ，按照玻璃 的等效厚度 计算 ； ｄ为 玻璃 肋截面的
全玻璃幕墙工程技术规范
全玻璃幕墙工程技术规范来源：大猫网1.全玻璃幕墙的玻璃面板和玻璃肋的厚度较小，如果采用下部支承，则在自重作用下，板面和肋都处于偏心受压状态，容易出现平面外的稳定问题，而且玻璃表面容易变形，影响美观。
所以，较高的全玻幕墙应吊在上部水平结构上，使全玻幕墙的板面和肋所受的轴向力为拉力。
玻璃高度大于表6-1限值的全玻幕墙应悬挂在主体结构上。
2.全玻幕墙的面板和肋均不得直接接触结构面和其它装饰面，以防玻璃挤压破坏。
玻璃与槽底的弹性垫块宜采用硬橡胶材料。
全玻璃幕墙的周边收口槽壁与玻璃面板或玻璃肋的空隙均不谊小于8mm，吊挂玻璃下端与下槽底的空隙尚应满足玻璃伸长变形的要求;玻璃与下槽底应采用弱性垫块支承或填塞，垫块长度不宜小于100mm，厚度不宜小于10mm;槽壁与玻璃间应采用硅酮建筑密封胶密封。
3.全玻幕墙悬挂在钢结构构件上时，支承钢结构应有足够的抗弯刚度和抗扭刚度，防止幕墙的下垂和转角过大，以免变形受限而使玻璃破损。
当主体结构构件为其它材料时，也应具有足够的刚度和承载力吊挂全玻幕墙的主体结构或结构构件应有足够的刚度，采用钢桁架或钢梁作为受力构件时，其挠度限值df，lim 宜取其跨度的1/250。
4.全玻幕墙承受风荷载和地震作用后，上端吊夹会受到水平推力，该水平推力会使幕墙产生水平移动，因此要有水平约束，要设置刚性传力构件。
吊夹应能承受幕墙的自重，不宜考虑向竖胶缝单独承受面板自重。
吊挂式全玻幕墙的吊夹与主体结构间应设置刚性水平传力结构。
5.玻璃自重不宜由结构胶缝单独承受。
6.全玻幕墙的玻璃表面均应与周围结构面和装饰面留有足够的空隙，以适应玻璃的温度变形防止因变形受限而使玻璃开裂。
全玻璃幕墙的板面不得与其他刚性材料直接接触。
板面与装修面或结构面之间的空隙不应小于8mm，且应采用密封胶密封。
7.行业标准《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139对吊夹的分类、标记、技术要求作了规定。
A.分类a.吊夹1)吊夹按构造可分为活动式、固定式和穿孔式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃厚度（ｍ ｍ ） 最大高度（ｍ ）
１０，１２ ４
１５ １９
５
６
也就是说，玻璃面板总厚度为 12mm，采用了 4.2m × 0.725m 的尺寸、且下端支承时，不满足要求。在建筑分格无法调整，且采 用下端支承的情况下，问题如何解决？
实际上，在规范当中，如果条文采用的是黑体字，为国家强制 性条文；如果条文采用的是宋体字，为非强制性条文[2]。另外根据 《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102-2003）》附录上的规范用词说 明：正面词采用“应”时，表示严格，在正常情况下均应这样做的。 因此，规范中的第 7.1.1 条属于“在正常情况下均应这样做的非强 制性条文”。
7。玻璃面板发生平面外失稳时以一阶模态形式出现。 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时所需的最小荷载值（方向
竖直向下的压力），见下图 8。 由图 8 可知，歧点发生在荷载值为 3.48kN 的位置上，也就是
说，安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的所需的最小荷载值为 3.48kN ＞玻璃面板的重力值 1.12kN，因此玻璃面板不会出现平面
图 ３ 玻璃面板的应力云图
１ 工程概述 苏州独墅湖银瑞酒店位于苏州独墅湖高教区，酒店建筑面积
67116.19 平方米，建筑基底面积 22066.32 平方米。其中：主楼地 上 25423.09 平方米，地下 15167.69 平方米；会议中心地上 14988.17 平方米，会议中心地下 676.15 平方米；VIP 楼地上 10861.09 平方 米，地下 1255.94 平方米。酒店地下 1 层，地上 5 层，建筑总高度 22.35 米。拥有 338 间客房，四星级标准。
３８
２０１２．０４
技术交流
图 ４ 玻璃面板的变形云图
图 ７ 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的三阶模态云图
图 ５ 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的一阶模态云图
图 ８ 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的荷载值
图 ６ 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的二阶模态云图
际现实生活中的工程分析。 非线性稳定性分析比线性稳定性分析更精确，故常用于对实际
图 １２ 使用阶段玻璃面板发生平面外失稳时的荷载值
外失稳的问题。 2.4.2 使用阶段大尺寸玻璃面板平面外的稳定性分析 使用阶段：玻璃面板已经施工完成。玻璃面板的约束状态是四
边为简支边。 使用阶段玻璃面板发生平面外失稳时的模态云图见下图9～图
２．２ 大尺寸玻璃面板的强度和变形验算 对 4.2m × 0.725m 的 6+12A+6mm 厚中空镀膜双钢化玻璃面 板的强度和变形验算采用有限元几何非线性分析。 玻璃面板的应力云图见下图3，玻璃面板的变形云图见下图4。 由图 3 可知，玻璃面板的最大应力值为 15.42N/mm2 ＜[σ] =84.00N/mm2，强度满足要求。 由图 4 可知，玻璃面板的最大变形值为 2.88mm ＜[L]=725/ 60=12.08mm，变形满足要求。 ２．３ 有限元稳定性分析的理论介绍 有限元稳定性分析是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临 界荷载和失稳模态形状（结构发生失稳响应时的特征形状）的技 术。用有限元进行分析的方法有两种：线性稳定性分析和非线性稳 定性分析。 线性稳定性分析用于预测一个理想弹性结构的理论失稳强度， 该方法相当于教科书里的弹性失稳分析方法。例如，一个柱体结构 的线性稳定性分析的值将与经典欧拉解匹配。但是，初始缺陷和非 线性使得很多实际结构都不是在其理论上的弹性失稳强度处发生失 稳。因此，线性稳定性分析经常产生非保守结果，通常不能用于实
２０１２．０４
３９
技术交流
图 １０ 使用阶段玻璃面板发生平面外失稳时的二阶模态云图
图 １１ 使用阶段玻璃面板发生平面外失稳时的三阶模态云图 安装阶段：玻璃面板刚固定好，玻璃胶尚未施工。玻璃面板的
约束状态是两长边为自由边，两短边为简支边。 安装阶段玻璃面板发生平面外失稳时的模态云图见下图5～图
根据《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102-2003）条文说明》第 7.1.1 条的解释：全玻幕墙的玻璃面板和玻璃肋的厚度较小，以 12～19mm 为多，如果采用下部支承，则在自重作用下，面板和肋 都处于偏心受压状态，容易出现平面外的稳定问题，而且玻璃表面 容易变形，影响美观。因此，如何满足建筑上的意图，使工程得以 顺利实施，在玻璃强度和变形满足要求的前提下，对大尺寸玻璃面 板进行平面外的稳定性分析成为了关键。
结构进行的设计或估计中。该方法用一种逐渐增加荷载的非线性静 力分析技术来求得使结构开始变得不稳定的临界荷载。使用了非线 性技术，模型中就可以包括诸如初始缺陷、塑性行为、间隙、大变 形响应等特征。而且，如果使用偏外失稳时的一阶模态云图
技术交流
大尺寸玻璃面板平面外的稳定性分析
朱云峰 封建军 翁云莉 黄建国 苏州华丽美登装饰装璜有限公司
摘要：通过对苏州独墅湖银瑞酒店工程的大尺寸玻璃面板进 行分析，探讨了玻璃面板发生平面外失稳的问题。
关键词：大尺寸玻璃面板 平面外的稳定性 图 １ 苏州独墅湖银瑞酒店外景
图 ２ 苏州独墅湖银瑞酒店室内大厅
２ 大尺寸玻璃面板平面外的稳定性分析 ２．１ 问题的提出 独苏州独墅湖银瑞酒店工程的部分幕墙为横明竖隐全玻璃幕 墙，玻璃面板为 6+12A+6mm 厚中空镀膜双钢化玻璃。由于建筑上 的需要，幕墙分格采用了高 4.2m、宽 0.725m 的大尺寸玻璃。根据 《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102-2003）》第 7.1.1 条规定：玻 璃高度大于表 7.1.1 限值的全玻幕墙应悬挂在主体结构上。
后失稳行为（这在结构失稳到一个稳定外形的情况下很有用）。 ２．４ 大尺寸玻璃面板平面外的稳定性分析 对 4.2m × 0.725m 的 6+12A+6mm 厚中空镀膜双钢化玻璃面
板进行有限元非线性稳定性分析，分两个阶段来考虑：安装阶段和 使用阶段。
2.4.1 安装阶段大尺寸玻璃面板平面外的稳定性分析