ANSYS在金属幕墙计算中的应用问题探讨

　　1.引言
　　金属幕墙，是一种新型的建筑幕墙型式。金属板材的优良的加工性能，色彩的多样及良好的安全性，能完全适应各种复杂造型的设计，可以任意增加凹进和凸出的线条，而且可以加工各种型式的曲线线条，给建筑师以巨大的发挥空间，倍受建筑师的青睐，因而获得了突飞猛进的发展。

　　到目前为止，金属幕墙中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。因此，铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式，倍受青睐。

　　正是由于铝板的可塑性，现代幕墙建筑中，大量出现异型铝板和大分格加筋铝板，这些结构的出现，导致了铝板强度、变形的不确定性，影响幕墙的美观和安全，由此必须对幕墙系统重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震等作用对幕墙系统的影响，对金属面板进行仔细校核，确保幕墙的安全性。

　　本文应用ANSYS对较为常见的平面加筋铝板进行建模分析，并与常规工程计算方法进行比较，探讨运用ANSYS对金属幕墙进行计算的可行性，以此例为基础，为异型铝板的强度及刚度校核提供计算根据。

　　2.运用工程计算方法对加筋铝板计算
　　2.1工程计算方法及模型简介
　　关于铝板强度及挠度的计算，采用的是《石材幕墙');callServer('金属与石材幕墙');">金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001中所提供的算法，也是现在最为普遍的计算方法。铝板加强筋的计算是选取《结构稳定性设计手册》中，组合元件的屈曲一章中，无限宽理想化加筋平板的计算方法进行计算。

　　模型大小、边界条件、荷载均与ANSYS计算方法相对应，计算面板选用高3000mm，宽1600mm，3mm厚3003-H14材质铝板为计算模型，加强筋沿短边通长布置，间距为500mm，加筋肋采用50×50×3mm的U型折弯铝板，荷载统一选用Q=0.003N/mm²。由于ANSYS的计算模型与之相同，在本文中不予累述。

　　2.2 铝板强度及挠度计算
　　①模型简介
　　对于铝板的计算，整个铝板采用加强筋将铝板分成若干小区域，根据《金属与石材幕墙》JGJ 133-2001规范，简化为长1600 mm，宽500mm，对边简支，对边固定（加筋肋方向）的力学模型进行计算。

　　②铝板强度计算

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