幕墻的結構設計與承重分析是確保其安全性和穩定性的關鍵環節。以下是對幕墻結構設計、支撐系統、連接件和固定方式，以及承重分析的詳細探討。

一、幕墻的結構設計

幕墻的結構設計通常包括以下幾個主要部分：

玻璃面板：作為幕墻的主要視覺元素，玻璃面板需要具備足夠的強度和透光性。一般采用鋼化玻璃或夾層玻璃，這些玻璃具有較高的抗沖擊性能和抗彎曲性能，能夠承受較大的外力作用。

支撐系統：支撐系統通常由立柱、橫梁等構件組成，是幕墻的主要承重結構。立柱和橫梁一般采用鋁合金或鋼材制成，具有較高的強度和穩定性。

連接件：連接件用于將玻璃面板與支撐系統連接起來，形成一個整體結構。連接件的質量和性能對幕墻的安全性和穩定性至關重要。

二、支撐系統、連接件和固定方式

支撐系統：

立柱：作為幕墻的豎向支撐構件，立柱需要承受幕墻的自重和水平荷載。其截面形狀和尺寸需根據幕墻的高度、跨度等因素進行合理設計。

橫梁：作為幕墻的水平支撐構件，橫梁需要承受玻璃面板的重量和水平荷載。橫梁與立柱之間通過連接件進行連接，形成一個穩定的框架體系。

連接件：

連接件的質量和性能直接影響幕墻的安全性和穩定性。因此，在選用連接件時，需要確保其具有較高的強度和耐久性。

連接件的類型和尺寸需根據幕墻的結構形式和荷載要求進行合理設計。常見的連接件有螺栓、螺母、角碼等。

固定方式：

幕墻的固定方式通常采用預埋件或后置錨栓等方式。預埋件需要在主體結構施工時進行預埋，而后置錨栓則需要在幕墻安裝時進行鉆孔和錨固。

無論采用哪種固定方式，都需要確保其與主體結構的連接牢固可靠，能夠承受幕墻的荷載和變形。

三、承重分析

承重分析是確保幕墻安全性和穩定性的重要手段。以下是對幕墻承重分析的幾個關鍵點的探討：

荷載計算：

在進行幕墻設計時，需要對幕墻所承受的荷載進行準確計算。這些荷載包括自重荷載、風荷載、雪荷載、地震荷載等。

通過合理的荷載計算，可以確定幕墻所需的結構強度和穩定性要求。

結構驗算：

在完成幕墻設計后，需要進行結構驗算以驗證其安全性和穩定性。結構驗算通常包括強度驗算、剛度驗算和穩定性驗算等方面。

通過結構驗算，可以及時發現設計中存在的問題并進行修改和優化。

現場檢測與監測：

在幕墻安裝完成后，需要進行現場檢測和監測以驗證其實際性能。這包括對幕墻的垂直度、水平度、平整度等進行檢測，以及對幕墻的變形和位移進行監測。

通過現場檢測和監測，可以及時發現幕墻存在的問題并進行維修和加固。

安全冗余設計：

為了確保幕墻在極端情況下的安全性和穩定性，通常會進行安全冗余設計。這包括增加幕墻的承重能力、提高連接件的強度和耐久性等方面。

通過安全冗余設計，可以提高幕墻的可靠性和耐久性，降低其失效的風險。

綜上所述，幕墻的結構設計與承重分析是確保其安全性和穩定性的重要環節。通過合理的結構設計、選用優質的材料和連接件、進行準確的荷載計算和結構驗算以及現場檢測和監測等措施，可以確保幕墻在長期使用過程中的安全性和穩定性。