蝶形背卡石材幕墻抗震性能試驗研究

    摘  要：本文通過足尺寸鋼框架外掛幕墻的振動臺試驗，研究采用蝶形背卡連接的石材幕墻的抗震性能。試驗結果表明，所測試的幕墻體系抗震性能良好。

    關鍵詞：幕墻；抗震性能；振動臺試驗；背卡

    一、試驗概況
    蝶形背卡(圖1)是深圳市安建裝飾設計工程有限公司研究開發的新產品，主要用于建筑物石材幕墻的干掛，已獲國家知識產權局實用新型專利、外觀設計專利等兩項專利。整套系統由蝶形背卡、橫(次)龍骨和豎(主)龍骨及連接件組成。安裝時，先將豎龍骨通過角碼固定在主體結構上，再將橫龍骨通過扣件固定在豎龍骨上，在安裝龍骨的同時，在石材背面的卡槽內用環氧樹脂膠灌滿填縫，然后將蝶形背卡卡入槽內，待膠固化后推動石材將蝶形背卡卡入橫龍骨的槽內，完成整套系統和石的安裝。

    蝶形背卡系統具有以下特點：安裝方便、幕墻平整度容易控制、蝶形背卡彈性好、耐腐蝕性能好、破損石材更換方便。

    為檢驗蝶形背卡系統的抗震性能，進行了本次振動臺試驗。


    二、試驗方案
    1．試驗目的
    通過振動臺模擬地震作用，檢驗石材板塊幕墻及其連接件在各級地震加速度作用下，抵抗試驗鋼框架振動變形的能力，為工程應用提供參考依據。

    2．試驗原理
    試驗幕墻在振動臺上通過輸入地震波模擬地震作用，幕墻不僅受到動荷載作用，而且受到試驗主體結構(鋼框架)側向變形的影響，其中側向變形達到或超過規范規定的大震下的層間位移，由此檢驗幕墻連接件及連接方法的抗震性能。具體內容為：

    (1)用50 gal白噪聲激振測定試驗模型沿X、Y兩個水平方向的動力特性。

    從試件上各測點所測到的加速度反應時程信號經頻域變換得到傳遞函數，采用模態參數識別方法求出試件的動力特性，即試件結構的前若干階自振頻率、振型和阻尼比。

    (2)在X、Y兩個水平方向分別輸入峰值加速度為70gal、100gal、200gal、400gal、600gal、800gal、900 gal的人工波和El Centro波，測試試驗模型的動力反應及抗震性能。

    從試件上各測點所測到的加速度響應時程信號經積分變換獲得相對振動臺臺面運動的位移響應時程和相對下層測點的層間位移響應時程。由于測點1為振動臺臺面的加速度測點，所獲得位移時程為振動臺臺面的絕對位移，其它位移均為層間相對位移。

    (3)根據位移響應時程，計算分析試驗模型的層間位移，從而得知被試驗的石材幕墻抵抗變形的能力，并在整個試驗過程中隨時觀察各連接件和石材板塊有無破壞情況。

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