基于振动测试的半隐框结构双层中空玻璃幕墙边界松弛试验研究*

魏明宇，张元植，余少乐，古明川，陈新喜

(1 四川省建筑科学研究院有限公司， 成都 610081； 2 中国建筑第八工程局有限公司， 上海 200135；3 西南交通大学， 成都 610031)

0 引言

作为常见的建筑外围护结构或装饰结构，玻璃幕墙长期承受重力荷载、风荷载、温度作用及多种环境侵蚀作用，随着时间的推移，由于施工和设计上的缺陷，材料的磨损、腐蚀和老化等原因，建筑玻璃幕墙存在各种各样的安全隐患。建筑玻璃幕墙坠落等安全问题近年来时有发生，造成了财产损失、人身伤害和较大的社会影响。

经笔者调查发现，实际的幕墙结构与之前研究试件有一定差别，主要在于：1)实际工程中，单块幕墙面板是通过钢骨架、铝合金龙骨与主体结构连接，因此，通过动力特征测试得到的固有频率通常为幕墙面板、铝合金龙骨、钢骨架整体单元的基频与单块面板频率的耦合。幕墙单元结构如图1所示。应首先结合对幕墙整体单元、单片幕墙面板的有限元模态分析及解析解推导，基于幕墙整体单元、单片面板模态分析结果，采用FFT功率谱识别、相关系数法等进行单块玻璃幕墙面板基频的识别；2)以往试验研究边界条件与实际幕墙边界条件有差异，理想夹支与简支的情况与实际边界均有不同；3)以往的研究大多针对单层玻璃面板，其动力特征与目前广泛应用的双层中空玻璃面板有差异。

图1 某在建工程玻璃幕墙铝合金龙骨结构

本文通过对两个足尺横隐框竖明框玻璃幕墙试件进行振动法测试试验，考察工程实际边界条件玻璃面板的动力特征及边界松弛条件下幕墙面板单元的的振动特性，结合对双层弹性薄板的解析解分析、幕墙整体单元的有限元计算，对试验结果进行分析。……