增强幕墙和屋顶的安全设计(二)

    2)玻璃拱带安装完毕后，将放射线索张紧，相当于沿拱线施加法向荷载，将玻璃间空隙压实，增加了结构的初始刚度。

    3)在负风压作用下，由图13中a、b、c索的张紧(图13c)，抵抗风吸力，以减少对玻璃拱带整体的拉力效应。

    4)在对称及不对称荷载下，由于索的张紧，加强了结构的稳定性(图14)。同时在以上两种情形下，索会产生松弛现象，放初始预应力值大小的确定应使索一直处于受拉状态为准。

    5)减小以至消除对边界的推力。

    第二组钢索体系为在玻璃板子面内对角交叉设置的政的预应力钢索。这组钢索保证了当一块或多块玻璃破碎后，结构仍能保持稳定，同时与第一组钢索一起加强结构整体性。若有玻璃偶然破碎，刚破碎的玻璃所处的拱带将变得不连续，此拱带上荷载通过节点传递到相邻的拱带。

    为验证剩余设计的可靠性，该工程进行了破损安全试验，模拟了一块或多块玻璃的破碎，而整个玻璃屋顶仍然安全。


图13  拱形玻璃面板的受力分析图
5、结束语
    戴高乐机场2e号候机厅和莫斯科德兰士瓦水上乐园等两个屋顶坍塌事故的原因尚未公布，各种分析和估算也只能作参考，本文两个案例的设计和剩余强度设计也不是尽善尽美。但吸取这两个事故性质和后果的教训，可以有以下建议：

    1)在建筑工程设计中引入破损安全设计理念，在建筑工程技术规范和标准中增加剩余强度设计的要求。必要时进行破损安全、剩余强度试验。

    2)开展建筑工程破损安全和剩余强度设计和试验的研究。


图14  拱形玻璃面板的稳定分析图
    3)可能的话，对已建和在建的重大建筑工程(包括安德鲁设计的中国工程)进行剩余强度和安全审核。

    本文仅供参考，不妥之处，敬请指正。

    参考文献
    [1]《现代空间结构》，刘锡良编著，天津大学出版社
    [2]龙文志，《单向受力拉索点支承玻璃幕墙的力学分析》，《门窗幕墙信息》，2003．4
    [3]中华钢结构论坛等网上资料．
    [4]《疲劳与断裂》，飞机发动机疲劳学习班讲义

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