CN111734023A - 一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系 - Google Patents

一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系 Download PDF

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CN111734023A CN202010766422.5A CN202010766422A CN111734023A CN 111734023 A CN111734023 A CN 111734023A CN 202010766422 A CN202010766422 A CN 202010766422A CN 111734023 A CN111734023 A CN 111734023A
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Nanjing Dongyinan Engineering Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种钢扁梁‑竖索幕墙支承结构体系，属于幕墙支承结构体系技术领域，包括等间距设置的钢扁梁单元结构，钢扁梁单元结构包括平行设置的一组第一钢扁梁和第二钢扁梁；钢扁梁单元结构配合后形成第一钢扁梁和第二钢扁梁依次交替设置的钢扁梁‑竖索幕墙支承结构体系；在钢扁梁单元结构中贯穿设置若干前拉索，在每个第一钢扁梁之间贯穿设置若干后拉索。本发明在提高玻璃幕墙通透性的同时，保持较大的结构刚度，钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系能够兼顾通透性和刚度，满足通透性、大跨度、大高度、小变形等要求。

Description

一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系
技术领域
本发明属于幕墙支承结构体系技术领域，具体涉及一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系。
背景技术
我国的建筑幕墙是从上世纪七十年代末开始起步，经历了三十多年的快速发展，如今已经成为世界第一幕墙生产及使用大国。幕墙因其质量轻、建筑功能适应性强、美观通透等优点得到了广泛的应用。幕墙支承结构体系是决定幕墙受力性能的关键。
目前幕墙的支承结构体系主要有：由横梁立柱组成的框架结构、肋板支承结构、钢桁架、拉杆桁架、索(杆)桁架和索网结构。
然而，目前的幕墙支承结构体系存在以下技术问题：
1)肋板支承结构的通透性非常好，但是因为肋板厚度非常小且中间无侧向支撑，所以肋板跨长不能太大以免发生平面外失稳，因此肋板支承结构一般用于一层大堂玻璃幕墙。
2)框架结构、钢桁架、拉杆桁架、索(杆)桁架的刚度很大，因此幕墙结构的变形很小，规范要求结构变形小于跨度的1/250，但是该玻璃幕墙的通透性较差。
3)索网结构全部由拉索组成，因此该玻璃幕墙的美观通透非常好。但是由于刚度较小，结构的变形较大，规范要求结构变形小于跨度的1/50即可。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，能够在提高玻璃幕墙通透性的同时，保持较大的结构刚度。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，包括等间距设置的钢扁梁单元结构，所述的钢扁梁单元结构包括平行设置的一组第一钢扁梁和第二钢扁梁；所述的钢扁梁单元结构配合后形成第一钢扁梁和第二钢扁梁依次交替设置的钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系；在所述的钢扁梁单元结构中贯穿设置若干前拉索，在每个所述的第一钢扁梁之间贯穿设置若干后拉索。
进一步地，所述的第一钢扁梁和第二钢扁梁均为箱形截面。
进一步地，所述的前拉索通过索夹具与第一钢扁梁和第二钢扁梁铰接，后拉索通过索夹具与第一钢扁梁铰接。
进一步地，所述的第一钢扁梁和第二钢扁梁均通过钢销钉与主体结构铰接，前拉索和后拉索均通过钢销钉与主体结构铰接。
进一步地，在所述的钢扁梁单元结构之间均设有吊杆；所述的吊杆一端与该钢扁梁单元结构的第一钢扁梁铰接，另一端与该钢扁梁单元结构的第二钢扁梁铰接。
进一步地，所述的第一钢扁梁的宽度长于第二钢扁梁的宽度。
第一钢扁梁和第二钢扁梁本身的刚度就比索网结构的横向拉索大，而且前拉索和后拉索作为第一钢扁梁和第二钢扁梁的弹性侧向支撑，提高了第一钢扁梁和第二钢扁梁平面内强度和平面外稳定性。吊杆主要是把第二钢扁梁承受的竖向荷载传递给第一钢扁梁。
进一步地，所述的形截面的惯性矩
Figure BDA0002614797460000021
其中，i＝1,2，第一钢扁梁的箱形截面高度H1，宽度B1和厚度t1，第二钢扁梁的箱形截面高度H2，宽度B2和厚度t2。
进一步地，在相邻的所述的钢扁梁单元结构之间安装第一玻璃面板，在每个所述的钢扁梁单元结构中设置第二玻璃面板；对所述的前拉索处取矩有：l1F1＝l2G+l3F3，要实现幕墙结构重力自平衡，则有：l1F1＝l2G，l1+l2＝B1/2，得到：
Figure BDA0002614797460000022
即根据F1确定前拉索的位置l1来实现幕墙结构重力自平衡；其中，F1是吊杆拉力和第一玻璃面板重力的合力，F2是前拉索的拉力，F3是后拉索的拉力，G是第一钢扁梁的重力，l1是F1到前拉索的水平距离，l2是G到前拉索的水平距离，l3是F3到前拉索的水平距离，B1是第一钢扁梁的截面宽度。
进一步地，所述的前拉索和后拉索形成平行的倾斜θ角，第一钢扁梁和第二钢扁梁上的索夹具相对位置不变，则索结构节点位移法的基本方程为：
Figure BDA0002614797460000023
式中，
Figure BDA0002614797460000024
Figure BDA0002614797460000031
Figure BDA0002614797460000032
Figure BDA0002614797460000033
Figure BDA0002614797460000034
其中，Ti是第i个索单元的初始预张力，l0i是第i个索单元的的初始索长，upi、uqi分别是第i个索单元两端p点和q点在荷载作用下y向的节点位移，ypi、yqi是第i个索单元两端p点和q点在初始态下的y向坐标，E是索单元的弹性模量，Ai是第i个索单元的截面面积，Pyq是两个索单元交点的y向荷载，Ryq是两个索单元交点的y向非线性力，ai、bi、ci、di是四个无量纲系数。
进一步地，当所述的前拉索和后拉索保持高度h不变，拉索中点初始y向位移均为u0，弹性模量均为E，截面面积均为A，拉索初始预张力为T0，拉索中点作用一y向力P0，产生的y向位移为Δu，倾斜拉索与竖向夹角为θ，则对于竖直拉索：
结构初始状态索长为
Figure BDA0002614797460000035
简化式(I)得竖直拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure BDA0002614797460000036
Figure BDA0002614797460000037
式中，
Figure BDA0002614797460000038
所以竖直拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000039
其中
Figure BDA00026147974600000310
是初应力刚度，
Figure BDA00026147974600000311
是弹性刚度；非线性力
Figure BDA00026147974600000312
Figure BDA00026147974600000313
倾斜拉索：
结构初始状态索长为
Figure BDA00026147974600000314
简化式(I)得得倾斜拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure BDA0002614797460000041
式中，
Figure BDA0002614797460000042
Figure BDA0002614797460000043
所以倾斜拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000044
非线性力
Figure BDA0002614797460000045
假设竖直拉索和倾斜拉索的y向初始位移u0＝0，则：
竖直拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000046
倾斜拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000047
Figure BDA0002614797460000048
所以倾斜拉索的线性刚度比竖直拉索大；
竖直拉索非线性力为
Figure BDA0002614797460000049
倾斜拉索非线性力为
Figure BDA00026147974600000410
Figure BDA00026147974600000411
所以当θ＞47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索大，当θ＜47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索小。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，在提高玻璃幕墙通透性的同时，保持较大的结构刚度；目前主要的幕墙支承结构中，刚度大的结构通透性不够，通透性好的结构刚度不够，钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系能够兼顾通透性和刚度，满足通透性、大跨度、大高度、小变形等要求。
附图说明
图1为本发明幕墙支承结构体系三维模型示意图；
图2为本发明第一钢扁梁和第二钢扁梁截面尺寸图；
图3为本发明幕墙支承结构体系重力自平衡计算图；
图4为本发明幕墙支承结构体系倾斜示意图；
图5为本发明竖直拉索和倾斜拉索几何非线性刚度计算图；
图6为本发明实施例1的剖面示意图；
图7为本发明实施例1的正面示意图；
图8为本发明实施例1的荷载示意图；
图9为本发明实施例2的剖面示意图；
附图标记：1-第一钢扁梁、2-第二钢扁梁、3-前拉索、4-后拉索、5-吊杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示，一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，包括等间距设置的钢扁梁单元结构，钢扁梁单元结构包括平行设置的一组第一钢扁梁1和第二钢扁梁2；钢扁梁单元结构配合后形成第一钢扁梁1和第二钢扁梁2依次交替设置的钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系；在钢扁梁单元结构中贯穿设置若干前拉索3，在每个第一钢扁梁1之间贯穿设置若干后拉索4。
在第一钢扁梁1和第二钢扁梁2之间贯穿设置若干前拉索3，在每个第一钢扁梁1之间贯穿设置若干后拉索4。在相邻的钢扁梁单元结构之间安装第一玻璃面板且该第一玻璃面板落在第一钢扁梁1上，在每个钢扁梁单元结构中设置第二玻璃面板且第二玻璃面板落在第二钢扁梁2上。
第一钢扁梁1和第二钢扁梁2均为箱形截面。第一钢扁梁1的箱形截面高度H1(m)，宽度B1(m)和厚度t1(m)。第二钢扁梁2的箱形截面高度H2(m)，宽度B2(m)和厚度t2(m)。第一钢扁梁1的宽度长于第二钢扁梁2的宽度。
前拉索3通过索夹具与第一钢扁梁1和第二钢扁梁2铰接，后拉索4通过索夹具与第一钢扁梁1铰接。
第一钢扁梁1和第二钢扁梁2均通过钢销钉与主体结构铰接，前拉索3和后拉索4均通过钢销钉与主体结构铰接。
在相邻的第一钢扁梁1和第二钢扁梁2之间均设有吊杆5；吊杆5一端与第一钢扁梁1铰接，另一端与第二钢扁梁2铰接。
幕墙结构主要承受水平风荷载，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2都选择箱形截面，如图2所示，惯性矩
Figure BDA0002614797460000061
所以第一钢扁梁1和第二钢扁梁2的截面高度H1、H2可以很小，只需要截面宽度B1、B2足够大就行，这就保证了该幕墙结构的通透性。第一钢扁梁1和第二钢扁梁2本身的刚度就比索网结构的横向拉索大，而且前拉索3和后拉索4作为第一钢扁梁1和第二钢扁梁2的弹性侧向支撑，提高了第一钢扁梁1和第二钢扁梁2平面内强度和平面外稳定性。吊杆5主要是把第二钢扁梁2承受的竖向荷载传递给第一钢扁梁1。
第一钢扁梁1和第二钢扁梁2都选择箱形截面，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2根据所受荷载的大小不同可以选择不同的截面尺寸以提高经济性。如图2所示，箱形截面的惯性矩
Figure BDA0002614797460000062
考虑到结构的美观通透性，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2的箱形截面高度H1、H2保持一致，因此可通过改变箱形截面的宽度B1、B2和厚度t1、t2来提高经济性，且荷载越小、箱形截面宽度B1、B2和厚度t1、t2可以越小。
如图3所示，F1(N)是吊杆5拉力和第一玻璃面板重力的合力，F2(N)是前拉索3的拉力，F3(N)是后拉索4的拉力，G(N)是第一钢扁梁1的重力，l1(m)是F1到前拉索3的水平距离，l2(m)是G到前拉索3的水平距离，l3(m)是F3到前拉索3的水平距离，B1(m)是第一钢扁梁1的截面宽度，可以根据F1，通过调整前拉索3的位置来使得幕墙结构重力实现自平衡。对前拉索3处取矩有：l1F1＝l2G+l3F3，若要实现幕墙结构重力自平衡，则有：l1F1＝l2G，又因为l1+l2＝B1/2，所以有：
Figure BDA0002614797460000063
即可以根据F1确定前拉索3的位置l1来实现幕墙结构重力自平衡，优化钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系的受力性能。
如图4所示，前拉索3和后拉索4可以平行的倾斜θ角，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2上的索夹具相对位置不变。索结构节点位移法的基本方程为：
Figure BDA0002614797460000064
式中，
Figure BDA0002614797460000065
Figure BDA0002614797460000066
Figure BDA0002614797460000067
Figure BDA0002614797460000071
Figure BDA0002614797460000072
其中，Ti(N)是第i个索单元的初始预张力，l0i(m)是第i个索单元的的初始索长，upi(m)、uqi(m)分别是第i个索单元两端p点和q点在荷载作用下y向的节点位移，ypi(m)、yqi(m)是第i个索单元两端p点和q点在初始态下的y向坐标，E(N/m2)是索单元的弹性模量，Ai(m2)是第i个索单元的截面面积，Pyq(N)是两个索单元交点的y向荷载，Ryq(N)是两个索单元交点的y向非线性力，ai、bi、ci、di是四个无量纲系数。
如图5所示，两根拉索保持高度h(m)不变，拉索中点初始y向位移均为u0(m)，弹性模量均为E(N/m2)，截面面积均为A(m2)，拉索初始预张力为T0(N)，拉索中点作用一y向力P0(N)，产生的y向位移为Δu(m)，倾斜拉索与竖向夹角为θ(Rad)。
竖直拉索：
结构初始状态索长为
Figure BDA0002614797460000073
简化式1可得竖直拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure BDA0002614797460000074
式中，
Figure BDA0002614797460000075
所以竖直拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000076
其中
Figure BDA0002614797460000077
是初应力刚度，
Figure BDA0002614797460000078
是弹性刚度。非线性力
Figure BDA0002614797460000079
Figure BDA00026147974600000710
倾斜拉索：
结构初始状态索长为
Figure BDA00026147974600000711
简化式1可得倾斜拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure BDA0002614797460000081
式中，
Figure BDA0002614797460000082
Figure BDA0002614797460000083
所以倾斜拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000084
非线性力
Figure BDA0002614797460000085
假设竖直拉索和倾斜拉索的y向初始位移u0＝0，则：
竖直拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000086
倾斜拉索线性刚度为
Figure BDA0002614797460000087
Figure BDA0002614797460000088
所以倾斜拉索的线性刚度比竖直拉索大。
竖直拉索非线性力为
Figure BDA00026147974600000811
倾斜拉索非线性力为
Figure BDA0002614797460000089
Figure BDA00026147974600000810
所以当θ＞47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索大，当θ＜47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索小。
实施例1
如图6所示，一种钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系，包括：第一钢扁梁1、第二钢扁梁2、前拉索3、后拉索4、吊杆5。
第一钢扁梁1和第二钢扁梁2是该幕墙支承结构体系的主要构件，其中第一钢扁梁1和第二钢扁梁2均通过钢销钉与主体结构铰接，前拉索3和后拉索4均通过钢销钉与主体结构铰接，且前拉索3通过索夹具与第一钢扁梁1和第二钢扁梁2铰接，后拉索4通过索夹具与第一钢扁梁1铰接，吊杆5一端与第一钢扁梁1铰接、另一端与第二钢扁梁2铰接。
如图6-7所示，钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系实施例1的前拉索3和后拉索4均是竖直的，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2的跨度均为41.83m，第一钢扁梁1的截面尺寸为1400×80×10×10mm，第二钢扁梁2的截面尺寸为600×80×10×10mm。
如图8(a)所示，为本发明实施例1竖向荷载示意图，竖向荷载主要是第一钢扁梁1、第二钢扁梁2和玻璃面板的重力。第一玻璃面板的全部重力作用在第一钢扁梁1上。第二玻璃面板的全部重力作用在第二钢扁梁2上，作用在第二钢扁梁2上的面板重力通过吊杆5传递给第一钢扁梁1。第一钢扁梁1把自重和所有面板重力通过前拉索3和后拉索4传递给主体结构，第二钢扁梁2把自重通过前拉索3传递给主体结构。
如图8(b)所示，为本发明实施例1水平荷载示意图，水平荷载主要是风荷载。风荷载直接作用在玻璃面板上，然后玻璃面板通过铝合金框架把一半风荷载传递给第一钢扁梁1，把另一半风荷载传递给第二钢扁梁2。第一钢扁梁1和第二钢扁梁2再把风荷载通过前拉索3和后拉索4传递给主体结构。
实施例2
如图9所示，一种钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系，包括：第一钢扁梁1、第二钢扁梁2、前拉索3、后拉索4、吊杆5。
钢扁梁—竖索幕墙支承结构体系实施例2的前拉索3和后拉索4平行的倾斜θ角，第一钢扁梁1和第二钢扁梁2上的索夹具相对位置不变。第一钢扁梁1和第二钢扁梁2的跨度均为41.83m，第一钢扁梁1的截面尺寸为1400×80×16×16mm，第二钢扁梁2的截面尺寸为600×80×10×10mm。实施例2的其余结构参数和传力路径均与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：包括等间距设置的钢扁梁单元结构，所述的钢扁梁单元结构包括平行设置的一组第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)；所述的钢扁梁单元结构配合后形成第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)依次交替设置的钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系；在所述的钢扁梁单元结构中贯穿设置若干前拉索(3)，在每个所述的第一钢扁梁(1)之间贯穿设置若干后拉索(4)。
2.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)均为箱形截面。
3.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的前拉索(3)通过索夹具与第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)铰接，后拉索(4)通过索夹具与第一钢扁梁(1)铰接。
4.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)均通过钢销钉与主体结构铰接，前拉索(3)和后拉索(4)均通过钢销钉与主体结构铰接。
5.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：在所述的钢扁梁单元结构之间均设有吊杆(5)；所述的吊杆(5)一端与该钢扁梁单元结构的第一钢扁梁(1)铰接，另一端与该钢扁梁单元结构的第二钢扁梁(2)铰接。
6.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的第一钢扁梁(1)的宽度长于第二钢扁梁(2)的宽度。
7.根据权利要求2所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的形截面的惯性矩
Figure FDA0002614797450000011
其中，i＝1，2，第一钢扁梁(1)的箱形截面高度H1，宽度B1和厚度t1，第二钢扁梁(2)的箱形截面高度H2，宽度B2和厚度t2。
8.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：在相邻的所述的钢扁梁单元结构之间安装第一玻璃面板；对所述的前拉索(3)处取矩有：l1F1＝l2G+l3F3，要实现幕墙结构重力自平衡，则有：l1F1＝l2G，l1+l2＝B1/2，得到：
Figure FDA0002614797450000012
即根据F1确定前拉索(3)的位置l1来实现幕墙结构重力自平衡；其中，F1是吊杆(5)拉力和第一玻璃面板重力的合力，F2是前拉索(3)的拉力，F3是后拉索(4)的拉力，G是第一钢扁梁(1)的重力，l1是F1到前拉索(3)的水平距离，l2是G到前拉索(3)的水平距离，l3是F3到前拉索(3)的水平距离，B1是第一钢扁梁(1)的截面宽度。
9.根据权利要求1所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：所述的前拉索(3)和后拉索(4)形成平行的倾斜θ角，第一钢扁梁(1)和第二钢扁梁(2)上的索夹具相对位置不变，则索结构节点位移法的基本方程为：
Figure FDA0002614797450000021
式中，
Figure FDA0002614797450000022
Figure FDA0002614797450000023
Figure FDA0002614797450000024
Figure FDA0002614797450000025
Figure FDA0002614797450000026
其中，Ti是第i个索单元的初始预张力，l0i是第i个索单元的的初始索长，upi、uqi分别是第i个索单元两端p点和q点在荷载作用下y向的节点位移，ypi、yqi是第i个索单元两端p点和q点在初始态下的y向坐标，E是索单元的弹性模量，Ai是第i个索单元的截面面积，Pyq是两个索单元交点的y向荷载，Ryq是两个索单元交点的y向非线性力，ai、bi、ci、di是四个无量纲系数。
10.根据权利要求9所述的一种钢扁梁-竖索幕墙支承结构体系，其特征在于：当所述的前拉索(3)和后拉索(4)保持高度h不变，拉索中点初始v向位移均为u0，弹性模量均为E，截面面积均为A，拉索初始预张力为T0，拉索中点作用一y向力P0，产生的y向位移为Δu，倾斜拉索与竖向夹角为θ，则对于竖直拉索：
结构初始状态索长为
Figure FDA0002614797450000027
简化式(I)得竖直拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure FDA0002614797450000031
式中，
Figure FDA0002614797450000032
所以竖直拉索线性刚度为
Figure FDA0002614797450000033
其中
Figure FDA0002614797450000034
是初应力刚度，
Figure FDA0002614797450000035
是弹性刚度；非线性力
Figure FDA0002614797450000036
Figure FDA0002614797450000037
倾斜拉索：
结构初始状态索长为
Figure FDA0002614797450000038
简化式(I)得得倾斜拉索在荷载作用下的考虑几何非线性影响的平衡方程为
Figure FDA0002614797450000039
式中，
Figure FDA00026147974500000310
Figure FDA00026147974500000311
所以倾斜拉索线性刚度为
Figure FDA00026147974500000312
非线性力
Figure FDA00026147974500000313
假设竖直拉索和倾斜拉索的y向初始位移u0＝0，则：
竖直拉索线性刚度为
Figure FDA00026147974500000314
倾斜拉索线性刚度为
Figure FDA00026147974500000315
Figure FDA00026147974500000316
所以倾斜拉索的线性刚度比竖直拉索大；
竖直拉索非线性力为
Figure FDA0002614797450000041
倾斜拉索非线性力为
Figure FDA0002614797450000042
Figure FDA0002614797450000043
所以当θ＞47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索大，当θ＜47.61°时，倾斜拉索非线性力比竖直拉索小。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112482628A (zh) * 2020-12-09 2021-03-12 青岛腾远设计事务所有限公司 一种玻璃幕墙结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3798420B1 (ja) * 2005-10-13 2006-07-19 株式会社張替工務店 鉄骨・鉄筋補強型乾式ブロック組積工法
CN108331215A (zh) * 2018-04-25 2018-07-27 中国建筑西南设计研究院有限公司 一种组合受力的幕墙结构系统
CN109944371A (zh) * 2019-04-02 2019-06-28 中国建筑第八工程局有限公司 超高层大板块幕墙的双索网钢梁组合结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3798420B1 (ja) * 2005-10-13 2006-07-19 株式会社張替工務店 鉄骨・鉄筋補強型乾式ブロック組積工法
CN108331215A (zh) * 2018-04-25 2018-07-27 中国建筑西南设计研究院有限公司 一种组合受力的幕墙结构系统
CN109944371A (zh) * 2019-04-02 2019-06-28 中国建筑第八工程局有限公司 超高层大板块幕墙的双索网钢梁组合结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈世钊等: "《悬索结构设计》", 31 August 1997, 北京：中国建筑工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112482628A (zh) * 2020-12-09 2021-03-12 青岛腾远设计事务所有限公司 一种玻璃幕墙结构

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