点支承玻璃板紧固性能以及安装牢固性受到什么因素影响？
随着城市化进程的加快，越来越多的玻璃幕墙安装在城市上空且多处于人流量较大的区域，这里面有服役多年的既有幕墙，也有新建幕墙，考虑到玻璃幕墙面板安装节点紧固情况直接影响幕墙整体安全，急需一种玻璃板紧固情况原位检测方法。
考虑到点支承玻璃幕墙面板安装节点紧固情况直接影响幕墙整体安全，本文介绍了采用吸盘检测面板紧固情况的方法，并采用上述有限元模型研究吸盘加载区形状和尺寸对玻璃板力学性能的影响。研究结果为实际工程中点支承玻璃板力学性能分析及牢固性判定提供了理论参考依据和检验方法。
采用有限元分析软件建立平面尺寸２００ｍｍ×２００ｍｍ的四点跨中支承单片玻璃板模型，玻璃的弹性模量取０．７２×１０５Ｎ／ｍｍ２，泊松比ｖ取０．２。文本以浮头式驳接头为研究对象，如图１所示，驳接头承座直径为４８ｍｍ，前后夹板外直径为７０ｍｍ。依据驳接头承座的尺寸在玻璃板四个角部各切出直径为５０ｍｍ的孔，孔边距为１００ｍｍ。在玻璃板四个孔心位置分别建立对应的参考点ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３和ＲＰ４，再将支承孔环面区域（玻璃板与圆形夹板接触区域）和支承孔侧面（玻璃板与圆形承座接触区域）耦合到对应的参考点上，如图３所示，耦合的自由度包括Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ、ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ。
将模型进行网格划分，考虑到玻璃孔边容易产生应力集中，因此对孔边缘部位网格进行加密划分处理，如图４所示。根据文献［９］，点支承玻璃板变形挠度限值取支承点间长边边长的１／６０，则本文玻璃板挠度限值取２９ｍｍ，挠度限值超过玻璃板厚度，属于比较复杂的非线性弹性力学问题，因此有限元分析过程考虑了面板几何非线性的影响。
根据文献［９］，玻璃面板的风荷载标准值ｗｋ取１ｋＮ／ｍ２，地震作用标准值ｑＥｋ参考文献中垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值公式算得：ｑＥｋ＝βＥαｍａｘＧｋＡ式中：动力放大系数βＥ取５．０，水平地震影响系数αｍａｘ取值查阅表１
有限元分析结果：
２．１驳接头类型的影响研究根据相关工程背景，玻璃板厚度分别取６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍ和１９ｍｍ。驳接头类型分别取球铰式和固定式，对球铰式驳接头的四个参考点施加Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ平动方向位移约束，释放ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ方向的转动约束；对固定式驳接头的四个参考点施加Ｕｘ、Ｕｙ、Ｕｚ平动方向和ＵＲｘ、ＵＲｙ、ＵＲｚ转动方向的约束。施加完约束后将效应组合等效成均布荷载作用在玻璃板上（注：本文研究暂不考虑玻璃板重力影响），计算结果对比情况如图５、图６所示。
图５显示同尺寸的玻璃板采用球铰式驳接头时，其孔边最大主应力均小于采用固定式驳接头支承的玻璃板孔边应力，跨中最大主应力略大于采用固定式驳接头支承的玻璃板跨中应力。相对于６ｍｍ厚的玻璃板，采用球铰式驳接头的孔边最大主应力比采用固定式驳接头时降低了６０．５％，跨中最大主应力增加了５．３％。
图６显示同尺寸的玻璃板其中心挠度均大于板边缘挠度，采用球铰式驳接头时，其板中心挠度和边缘挠度均大于采用固定式驳接头支承的玻璃板相应挠度，且随着板厚的增加，采用固定式驳接头支承的玻璃板挠度降幅大于球铰式驳接头支承的玻璃板。相对于６ｍｍ厚的玻璃板，采用球铰式驳接头的板中心挠度、板边缘挠度与采用固定式驳接头的板相应挠度近似相等；相对于１９ｍｍ厚的玻璃板，采用球铰式驳接头的板中心挠度是采用固定式驳接头板中心挠度的２．４倍，边缘挠度的2.8倍。
对比有限元计算结果发现，铰接式驳接头和固定式驳接头相比，前者可以有效降低孔边最大主应力，后者可以有效降低板中心挠度，玻璃破损是由强度控制的，因此建议实际工程中优先采用球铰式驳接头作为点支承玻璃板的支承装置。
本文通过有限元软件计算分析点支承玻璃面板应力和挠度，得出下列主要结论：
铰接式驳接头和固定式驳接头相比，前者可以有效降低玻璃板孔边最大主应力，后者可以有效降低玻璃板中心挠度，建议实际工程中优先采用球铰式驳接头作为点支承玻璃板的支承装置。
点支承玻璃板最大主应力在支承孔部位，建议点支承玻璃板工程计算过程中除校核玻璃板跨中弯曲应力外，还应采用有限元方法校核支承孔边最大主应力。
点支承玻璃板最大挠度均出现在中心部位，且孔边、跨中最大主应力和挠度均随着板厚的增加而降低，实际工程中应严格按规范和设计要求把控玻璃最小厚度。
同面积的方形加载区和圆形加载区对玻璃板的应力和挠度影响区别不大。
方形加载区边长与玻璃板边长比值越大，则孔边和跨中最大主应力与对比板数值越接近，考虑到现场检测工作的便捷及安全性，建议现场被测玻璃板加载区居中布置，加载区边长与被测玻璃板边长比值宜不低于0.6。
本文研究结果为实际工程中点支承玻璃板紧固性能检测提供了检验方法与理论参考依据。
