摘要
摘要
玻璃幕墙以美观、质量轻、保温隔热等优点在世界范围内广泛应用。但玻
璃幕墙作为一种非永久性的外围护结构，随着高层建筑结构使用年限的增加，
玻璃幕墙的安全性随之下降，玻璃幕墙脱落、炸裂的情况屡屡出现，人民的生
命安全与财产安全受到严重威胁。因此，如何对运营状态下玻璃幕墙健康状态
进行检测与评价，建立对玻璃幕墙健康状况的评价模型，对不同状态下玻璃幕
墙进行劣化评估，减少玻璃幕墙的事故发生率是十分重要的问题。本文将通过
对试验室玻璃幕墙模型、实际建筑结构的单层明框玻璃幕墙与双层隐框玻璃幕
墙研究，探究针对特定模态参数的模态试验方法，以及该模态参数对温度的敏
感性，建立基于玻璃幕墙基频数理统计的健康状态评价模型。
基于玻璃幕墙基频这一评价指标，对模态试验的软件与硬件设备进行设定，
选用高灵敏度便携设备，软件采用与硬件相配套系统，对采样频率、激励次数、
采样间隔等进行了试验讨论，并通过ANSYSWorkbench对实测玻璃幕墙进行有
限元分析，确定了评价指标与快速模态试验的设备、参数以及试验方法的有效
性与准确性。根据正态分布律、中心极限定理和“3σ原则”，建立运营状态下
的玻璃幕墙健康状态评价模型，对试验结果进行评估和分类。
将快速模态试验方法应用于某试验楼的单元式单层明框玻璃幕墙，对四十
块同尺寸玻璃幕墙单元进行试验，均能有效的采集到每块玻璃幕墙单元基频。
对试验对象进行有限元分析，与试验对比验证了模拟准确性。通过对基频进行
数理统计，使用安全评价模型，迅速定位问题玻璃幕墙单元，对其进行现场勘
探，未有玻璃面板的损伤。对低频幕墙单元结构胶进行邵氏硬度检测，发现其
产生了明显劣化，接近规范上限值60A。对该种玻璃幕墙进行温度敏感性试验，
发现温度对玻璃幕墙单元的基频影响不大，在试验中可以忽略。
现有高层建筑结构大都采用了隐框玻璃幕墙，在对广州某大厦三层避难层
的玻璃幕墙进行快速模态试验后，快速模态试验方法对不同构造玻璃幕墙适用
性强，能快速有效的采集到玻璃幕墙的基频。基频分布都接近正态分布。根据
安全评价分析以及现场查看结果，对玻璃幕墙仍在安全工作状态。在81层搭建
的采集系统结果表明双层隐框玻璃幕墙的基频受温度影响更小，无需考虑对玻
璃幕墙安全评价影响。
关键词:玻璃幕墙；性能劣化；频响函数；统计分布；温度敏感性
-I-
Abstract
Abstract
Glasscurtainwallsarewidelyusedaroundtheworldduetotheiraestheticappeal,
lightweight,andinsulationproperties.However,asanon-permanentexterior
structuralelement,thesafetyofglasscurtainwallsdecreaseswithincreasingyears
ofuseinhigh-risebuildings.Instancesoffallingandexplodingglasspanelspose
seriousthreatstopeopleslivesandproperty.Therefore,itiscrucialtodevelop
methodsfordetectingandevaluatingthehealthstatusofglasscurtainwallsduring
operation,establishanevaluationmodelfortheirhealthcondition,performsafety
assessmentsoncurtainwallsindifferentstates,andreducetheincidenceofacc