幕墙立柱的几种常见力学计算模型幕墙立柱根据实际支撑条件一般可以按以下几种力学模型设计。1、 简支梁简支梁力学模型是《建筑幕墙工程技术法律规范》(JGJ102-2025)中推举的立柱计算模型。在均布荷载作用下，其简化图形如图 1.1。由截面法可求得简支梁任意位置的弯矩为： 图 1.1进而可解得：当时，有弯矩最大值：。简支梁的变形可以按梁挠曲线的近似微分方程[1]：经过两次积分可得简支梁的挠度方程为：由于梁上外力及边界条件对于梁跨中点都是对称的，因此梁的挠曲线也是对称的，则最大挠度截面发生在梁的中点位置。即：当时，代入上式有：此种力学模型是目前我国幕墙行业使用的较广泛的形式，但由于没有考虑上下层立柱间的荷载的传递，因而计算结果偏于保守。2、连续梁在理想状态下，认为立柱上下接头处可以完全传递弯矩和剪力，其最大弯矩和变形可查《建筑结构静力手册》中相关的内力表。在工程实际中，上下层立柱间采纳插芯连接，若让插芯起到传递弯矩的作用，需要插芯有相当长的嵌入长度和足够的刚度。即立柱接头要作为连续，能传递弯矩，应满足以下两个条件：(I) 芯柱插入上、下柱的长度不小于 2hc, hc为立柱截面高度；(II) 芯柱的惯性矩不小于立柱的惯性矩[4]。计算时连续梁的跨数，可按 3 跨考虑。同时考虑由于施工误差等原因造成活动接头的不完全连续，从设计安全角度考虑，按连续梁设计时，推举采纳的弯矩值为：。在工程实际中，我们不提倡采纳这种连续梁算法。主要原因是由于铝合金型材模具误差等不可避开的因素，造成立柱接头处只能少部分甚至无法传递弯矩，根本无法形成连续梁的受力模型。3、双跨梁（一次超静定）在简支梁的计算中，由于挠度和弯矩偏大，为了提高梁的刚度和强度，就必须加大立柱截面，这样用料较大，在经济上也不太合算。在简支梁中间适当位置增加一个支撑，就形成了“双跨梁”，可以有效的减小梁的内力和挠度。双跨梁简化图形如图 3.1。图 3.1双跨梁为一次超静定结构，可以采纳力法求解，具体如下：将支座 B 等效简化为一个反力 RB，则根据荷载叠加原理，可以将图 3.1 的力学模型简化为图 3.2-a 和图 33.2-b 两种力学模型的合成。按图 3.2-a，在均布荷载作用下，B 点的变形为：…………①按图 3.2-b，在集中荷载 RB 作用下，B 点的变形为：…………………②另外，B 点为固定支座，其总的变形为0，按此条件将①式与②式联立，可得方程③：……………….. ③解方程③，可以求得支座 B ...
