[摘 要]根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)
可靠度分析與設(shè)計(jì)原理，對(duì)以
金屬（詞條“金屬”由行業(yè)大百科提供）框架為
支承體系的破璃幕墻和
門窗采用以概率理論為基礎(chǔ)的
極限狀態(tài)（詞條“極限狀態(tài)”由行業(yè)大百科提供）設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（詞條“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”由行業(yè)大百科提供）計(jì)算及其可靠度問題進(jìn)行系絕性的分析探討，提出對(duì)我國(guó)現(xiàn)行
玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范中幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問題的看法，以及時(shí)目前尚無規(guī)范依據(jù)的
建筑門窗（詞條“建筑門窗”由行業(yè)大百科提供）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算問題的看法及建議。
[關(guān)鍵詞] 玻璃幕墻；
門窗；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；可靠度
一、前言
玻璃幕墻是1985年以來開始在我國(guó)應(yīng)用的建筑幕墑，它是在
鋁合金門窗的基礎(chǔ)上隨著
高層建筑的興起而發(fā)展起來的輕質(zhì)建筑外
圍護(hù)結(jié)構(gòu)（詞條“圍護(hù)結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）。
我國(guó)2002年開始實(shí)施新修訂的{建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) (
GB 50068-2001)和《
建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（詞條“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”由行業(yè)大百科提供）》(
GB50009-2001)及頸
建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(
GB 50011-2001)三項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。幕墑與門窗作為對(duì)建筑物理功能和人的安全使用有重大影響的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與
構(gòu)件，必須按照這些標(biāo)準(zhǔn)及其強(qiáng)制性條文的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，以保證其足夠的可靠度。
鋁合金玻璃幕墻與門窗是世界上應(yīng)用最為成熟和目前應(yīng)用最為廣泛的金屬
框架建筑（詞條“框架建筑”由行業(yè)大百科提供）幕墑和門窗。我國(guó)《玻璃幕墑工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-96)目前正在進(jìn)行修訂，《
鋁合金門（詞條“鋁合金門”由行業(yè)大百科提供）窗工程技術(shù)規(guī)程》于2002年8月開始編制，尚未有建筑門窗工程設(shè)計(jì)規(guī)范。認(rèn)真總結(jié)國(guó)內(nèi)外技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)它們進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)研究，正確編制我國(guó)的玻璃幕墑與門窗
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以逐步建立起各種材料及型式的建筑幕墑與門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)、評(píng)估理論體系，對(duì)我國(guó)建筑幕墑與門窗工程實(shí)踐和技術(shù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
二、建筑結(jié)構(gòu)可靠度分析與設(shè)計(jì)原理
1．結(jié)構(gòu)的
可靠性
建筑結(jié)構(gòu)是組成工業(yè)與民用房屋建筑包括基礎(chǔ)在內(nèi)的承重骨架體系，具必須滿足的基本功能要求是：(1)安全性：在正常施工和正常使用時(shí)能承受可能出現(xiàn)的各種作用：在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)(如地震、火災(zāi)等)及發(fā)生后，仍能保持必需的
整體穩(wěn)定性：(2)適
剛性：在正常使剛
時(shí)具有良好的工作性能：(3)
耐久性（詞條“耐久性”由行業(yè)大百科提供）：在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。
結(jié)構(gòu)的可靠性是結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的統(tǒng)稱，是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。
2．結(jié)構(gòu)的可靠度
(1)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求
影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種隨機(jī)因素可歸納為二個(gè)均為隨機(jī)變量的綜合變量即結(jié)構(gòu)的
作用效應(yīng)S和
抗力R，結(jié)構(gòu)的
功能函數(shù)Z=g(R，5)=R-S也是隨機(jī)變量。當(dāng)Z>0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)：當(dāng)Z<0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)：當(dāng)Z=R-S=0時(shí)。結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求為：R-S>=O，即結(jié)構(gòu)的抗力要大于等于其作用效應(yīng)。
(2)結(jié)構(gòu)的概率可靠度
由于影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種因素中
荷載與作用的效應(yīng)是變化不定的，結(jié)構(gòu)的抗力R也是不確定的(構(gòu)件材料性能不確定性、幾何參數(shù)不確定性、計(jì)算模式不確定性)，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要求的Z=R-S>=0的可靠目標(biāo)不可能絕對(duì)保證，只能在一定的概率意義下滿足，即P（R>=S）=P，是結(jié)構(gòu)的可靠概率。所以說，結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。而結(jié)構(gòu)的
失效概率Pf=1-PI。由于結(jié)構(gòu)的失效概率一般為小概率事件，失效概率對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度的把握史為直觀，所以工程結(jié)構(gòu)可靠度分析一般計(jì)算結(jié)構(gòu)失效概率。
3．結(jié)構(gòu)的可靠度分析與設(shè)計(jì)
根據(jù)人對(duì)不同
安全等級(jí)的建筑結(jié)構(gòu)的基本功能要求，在一定的
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件及其連接在不同的設(shè)計(jì)比況(持久狀況、短暫狀況、偶然狀況)下，分別進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和
承載能力極限狀態(tài)的概率可靠度設(shè)計(jì)，以保證建筑結(jié)構(gòu)在具規(guī)定的
設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)具有足夠的可靠度。
4、幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的必要性和可能性
建筑幕墑是由各種墻
面板與支承體系 (
支承裝置與
支承結(jié)構(gòu)（詞條“支承結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）)組成的、不承受
主體結(jié)構(gòu)重力的建筑外圍擴(kuò)墻體結(jié)構(gòu)。門窗是房屋外圍護(hù)結(jié)構(gòu)開口部位的功能性部件（組合構(gòu)件）。幕墻與門窗是持久性的建筑非
結(jié)構(gòu)構(gòu)件（建筑中除承重骨架體系以外的
固定構(gòu)件和部件，主要包括非承重墻體等附著于主體結(jié)構(gòu)的裝飾構(gòu)件和部件等)。因此，雖然《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》是適用于各種建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的，但是考慮到幕墻和門窗是對(duì)建筑物理功能、使用者和社會(huì)公眾的安全有重大影響的外圍擴(kuò)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，而且其所受荷載作用及力學(xué)特點(diǎn)與建筑主體結(jié)構(gòu)類似，所以幕墻和門窗應(yīng)該有必要而且可以按照上述《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)及計(jì)算，但是要掌握非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的區(qū)別。
三、幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)分析
1．幕墻與門窗設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
1)設(shè)計(jì)使用年限
GB 50068-2001對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定分為4類見表L)
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