點支承玻璃闆緊固性能以及安裝牢固性受到什麼因素影響？
随着城市化程序的加快，越來越多的玻璃幕牆安裝在城市上空且多處于人流量較大的區域，這裡面有服役多年的既有幕牆，也有建立幕牆，考慮到玻璃幕牆面闆安裝節點緊固情況直接影響幕牆整體安全，急需一種玻璃闆緊固情況原位檢測方法。
考慮到點支承玻璃幕牆面闆安裝節點緊固情況直接影響幕牆整體安全，本文介紹了采用吸盤檢測面闆緊固情況的方法，并采用上述有限元模型研究吸盤加載區形狀和尺寸對玻璃闆力學性能的影響。研究結果為實際工程中點支承玻璃闆力學性能分析及牢固性判定提供了理論參考依據和檢驗方法。
采用有限元分析軟體建立平面尺寸２００ｍｍ×２００ｍｍ的四點跨中支承單片玻璃闆模型，玻璃的彈性模量取０．７２×１０５Ｎ／ｍｍ２，泊松比ｖ取０．２。文本以浮頭式駁接頭為研究對象，如圖１所示，駁接頭承座直徑為４８ｍｍ，前後夾闆外直徑為７０ｍｍ。依據駁接頭承座的尺寸在玻璃闆四個角部各切出直徑為５０ｍｍ的孔，孔邊距為１００ｍｍ。在玻璃闆四個孔心位置分别建立對應的參考點ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３和ＲＰ４，再将支承孔環面區域（玻璃闆與圓形夾闆接觸區域）和支承孔側面（玻璃闆與圓形承座接觸區域）耦合到對應的參考點上，如圖３所示，耦合的自由度包括Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ、ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ。
将模型進行網格劃分，考慮到玻璃孔邊容易産生應力集中，是以對孔邊緣部位網格進行加密劃分處理，如圖４所示。根據文獻［９］，點支承玻璃闆變形撓度限值取支承點間長邊邊長的１／６０，則本文玻璃闆撓度限值取２９ｍｍ，撓度限值超過玻璃闆厚度，屬于比較複雜的非線性彈性力學問題，是以有限元分析過程考慮了面闆幾何非線性的影響。
根據文獻［９］，玻璃面闆的風荷載标準值ｗｋ取１ｋＮ／ｍ２，地震作用标準值ｑＥｋ參考文獻中垂直于玻璃幕牆平面的分布水準地震作用标準值公式算得：ｑＥｋ＝βＥαｍａｘＧｋＡ式中：動力放大系數βＥ取５．０，水準地震影響系數αｍａｘ取值查閱表１
有限元分析結果：
２．１駁接頭類型的影響研究根據相關工程背景，玻璃闆厚度分别取６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍ和１９ｍｍ。駁接頭類型分别取球鉸式和固定式，對球鉸式駁接頭的四個參考點施加Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ平動方向位移限制，釋放ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ方向的轉動限制；對固定式駁接頭的四個參考點施加Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ平動方向和ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ轉動方向的限制。施加完限制後将效應組合等效成均布荷載作用在玻璃闆上（注：本文研究暫不考慮玻璃闆重力影響），計算結果對比情況如圖５、圖６所示。
圖５顯示同尺寸的玻璃闆采用球鉸式駁接頭時，其孔邊最大主應力均小于采用固定式駁接頭支承的玻璃闆孔邊應力，跨中最大主應力略大于采用固定式駁接頭支承的玻璃闆跨中應力。相對于６ｍｍ厚的玻璃闆，采用球鉸式駁接頭的孔邊最大主應力比采用固定式駁接頭時降低了６０．５％，跨中最大主應力增加了５．３％。
圖６顯示同尺寸的玻璃闆其中心撓度均大于闆邊緣撓度，采用球鉸式駁接頭時，其闆中心撓度和邊緣撓度均大于采用固定式駁接頭支承的玻璃闆相應撓度，且随着闆厚的增加，采用固定式駁接頭支承的玻璃闆撓度降幅大于球鉸式駁接頭支承的玻璃闆。相對于６ｍｍ厚的玻璃闆，采用球鉸式駁接頭的闆中心撓度、闆邊緣撓度與采用固定式駁接頭的闆相應撓度近似相等；相對于１９ｍｍ厚的玻璃闆，采用球鉸式駁接頭的闆中心撓度是采用固定式駁接頭闆中心撓度的２．４倍，邊緣撓度的2.8倍。
對比有限元計算結果發現，鉸接式駁接頭和固定式駁接頭相比，前者可以有效降低孔邊最大主應力，後者可以有效降低闆中心撓度，玻璃破損是由強度控制的，是以建議實際工程中優先采用球鉸式駁接頭作為點支承玻璃闆的支承裝置。
本文通過有限元軟體計算分析點支承玻璃面闆應力和撓度，得出下列主要結論：
鉸接式駁接頭和固定式駁接頭相比，前者可以有效降低玻璃闆孔邊最大主應力，後者可以有效降低玻璃闆中心撓度，建議實際工程中優先采用球鉸式駁接頭作為點支承玻璃闆的支承裝置。
點支承玻璃闆最大主應力在支承孔部位，建議點支承玻璃闆工程計算過程中除校核玻璃闆跨中彎曲應力外，還應采用有限元方法校核支承孔邊最大主應力。
點支承玻璃闆最大撓度均出現在中心部位，且孔邊、跨中最大主應力和撓度均随着闆厚的增加而降低，實際工程中應嚴格按規範和設計要求把控玻璃最小厚度。
同面積的方形加載區和圓形加載區對玻璃闆的應力和撓度影響差別不大。
方形加載區邊長與玻璃闆邊長比值越大，則孔邊和跨中最大主應力與對比闆數值越接近，考慮到現場檢測工作的便捷及安全性，建議現場被測玻璃闆加載區居中布置，加載區邊長與被測玻璃闆邊長比值宜不低于0.6。
本文研究結果為實際工程中點支承玻璃闆緊固性能檢測提供了檢驗方法與理論參考依據。
