2.加劲肋一端转角处变为铰接时的受力与变形计算
单元式幕墙板块首先在生产车间进行组装，然后运至施工现场安装。由于运输原因，部分板块中的少数加劲肋转角连接处的连接板螺丝可能出现脱落或铆钉松脱，加劲肋一端转角处由刚接变成了铰接，这与原来的计算模型不符，需要重新分析和计算铝板的强度是否满足设计要求。考虑最不利的情况，假设5根加劲肋的一端均由于铆钉松脱或螺栓的失效成为可活动的铰接部位，如图8所示。本文考虑5根加劲肋一端转角处由刚接变成了铰接后计算模型，按照新的计算模型，采用相同的几何尺寸与荷载条件，其应力计算结果如图9、10、11所示，变形及应力计算结果与正常状态下计算结果进行比较如下：
图8 全部加劲肋一端转角均变成铰接
假设5根加劲肋的一端均由于螺栓的失效成为可活动的铰接部位时，整体的最大变形由0.204313mm增加为0.522329mm，增加了一倍多。
图9 板体X方向的单元应力分布图
加劲肋的一端转角部位成为可活动的铰接部位时，加劲肋刚接转角部位所在位置的板X方向应力水平十分高，在该部位的小范围内，板单元X方向应力由7MPa左右迅速增加到最大的62MPa左右，而且与正常状态模型相比，最大应力水平由3.5MPa左右急剧增加到63MPa左右，升幅十分大，应当引起注意。
图10 板体Y方向的单元应力分布图
Y向的最大应力是出现在加劲肋刚接转角部位所在一端所对应的整体中板内侧边缘位置，小范围内应力水平较高，板最大单元应力达到26.303MPa。
图11 板体Z方向的单元应力分布图
Z方向有明显的应力集中现象，位于加劲肋刚接转角部位所在一端所对应的侧板两边缘位置，板最大单元应力达到19.198MPa，与正常状态模型的应力水平相比有一定程度的增加。
3.结论与讨论
根据上述计算模型，铝板与加劲肋在正常情况下在铆接点处紧密接触，满足位移连续条件，加劲肋转折处采用连接片连接，能承担约束力矩及约束反力，可视为刚结点。槽型铝板和加劲肋之间在铆接点处变形协调，加劲肋在转折处的3个方向的线位移及角位移与板在转角处的线位移与角位移一致，即加劲肋限制了板在该点的位移及转动。当板在风荷载作用下产生变形时，由于加劲肋刚结点产生约束反力与约束反力矩，抵消由于板变形传递的内力，使板身的内力和变形大为减小。
当铝板与加劲肋在转角处由于紧固的螺栓松脱，这时加劲肋在该角点由刚结点变为铰接点，约束反力矩为零，角位移不为零。当板受风荷载作用时，板的变形大为增加，板产生的内力(包括力矩)也急剧增加。而3mm厚槽型铝板与5根加劲肋一端转角处全部为铰接点算例表明：X方向的最大变形由加劲肋转角处全为刚接的正常情况的0.204313mm增加至0.522329mm;X方向最大单元应力由3.46MPa上升到62MPa；Y方向最大单元应力由7.062MPa上升到26.303MPa；Z方向最大单元应力由7.308MPa上升到19.198MPa。虽然最大应力仍小于抗拉、抗弯强度计算值89Mpa，但工程应用中需引起足够的重视。
本文的计算方法还可以在其他多项幕墙工程中加以应用。本文将加劲肋刚结点由于紧固螺栓松脱转变为铰接点，其数值模拟结果反映了槽型铝板与加劲肋构成的单元式幕墙中铝板的可能损坏成因，为单元式幕墙的设计及施工提供了理论依据，具有较大实用意义。
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