点支式钢化和夹胶玻璃板的循环疲劳试验研究

为研究四点支承玻璃板在循环荷载作用下的力学性能,对采用浮头式驳接头点支承的8块钢化玻璃板和15块夹胶玻璃板进行了板中心集中力加载疲劳破坏试验,并观测了循环荷载作用下玻璃板中心点的挠度和关键点的动静态应力变化.试验表明:钢化玻璃在循环荷载作用下的循环荷载-板中心挠度曲线呈弱非线性,随着荷载循环次数的增加其抗弯刚度没有明显变化;夹胶玻璃在循环作用下的荷载-板中心挠度曲线与试验环境温度有关,在温度低于15℃时无滞回环,而温度在22～30℃范围内时,则有明显的滞回环;夹胶玻璃的等幅循环加载荷载-板中心挠度曲线在循环初期挠度随着循环次数的增加而逐渐增大,但循环次数超过5×104后,板中心挠度几乎不随循环次数的增加而变化.点支式钢化玻璃和夹胶玻璃经过5×105次循环加载后,卸载至零,再进行静载破坏试验,其静载抗弯承载力没有降低,表明钢化玻璃和夹胶玻璃抗疲劳性能很好.

点支式中空夹层玻璃板受弯承载性能分析

点支式中空夹层玻璃兼具良好的节能、安全性能,已得到了越来越广泛的应用。现有关于点支式中空夹层玻璃板的研究还比较有限,国内现行规范尚未规定中空夹层玻璃的设计方法。从夹层玻璃、中空玻璃的受弯承载性能出发,使用有限元方法对点支式中空夹层玻璃板的受弯承载性能进行了分析,并与试验结果进行对比。分析结果表明,点支式中空夹层玻璃在短期试验中表现出典型的几何线性特征,在长期持续荷载作用下位移有一定程度的增长,的有限元计算与试验测值吻合得较好,证明将PVB材料视为线弹性体进行计算是可行的。

局部荷载作用下钢化夹胶玻璃板极限承载力研究

对四边简支钢化夹胶玻璃板在局部均布荷载作用下的力学性能进行试验研究。以单层钢化玻璃厚度、支承端长度和加载端长度为变量共设置64个试件。测得试件在局部均布荷载作用下的荷载-挠度曲线及板内应力分布情况。随着加载端长度的增加试件破坏模式发生改变,不同破坏模式对应试件的极限荷载区别较大。试件应力分布情况与弹性板受弯时规律基本一致。单层钢化玻璃厚度、加载端长度、支承端长度均与试件极限荷载正相关。支承端长度对极限荷载影响相对较弱,玻璃厚度的影响最强。当厚度在不同范围时,对极限荷载提升作用存在差异,存在极限荷载指标控制下的经济玻璃厚度区间。建立钢化夹胶玻璃板在局部均布荷载作用下的有限元分析模型,给出基于最大应力相等的钢化夹胶玻璃板等效厚度计算公式。

点支式夹层玻璃板受弯承载性能的有限元分析

点支式夹层玻璃具有良好的安全性能,当与中空玻璃结合使用时可兼具节能、安全的特性。现行规范尚未考虑夹层玻璃PVB夹层的抗剪作用,似乎显得较为保守。本文从PVB层的性能出发,使用有限元方法对点支式夹层玻璃板的受弯承载性能进行了分析,数值计算与现有试验结果吻合得较好。结果表明,在短期荷载作用下,规范设计方法显得较保守,本文建议虽然在短期荷载作用下适当的考虑PVB层的作用,但考虑幕墙工作环境,设计不宜考虑其贡献。

对边弹性支承夹层玻璃板剪切屈曲分析

玻璃板与框架之间采用结构胶粘接形成的线支承连接,会因结构胶的弹性约束效应而影响玻璃板的剪切屈曲行为。本文通过有限元模拟研究了对边弹性支承夹层玻璃板在面内剪切荷载作用下的屈曲响应,分析了玻璃板长宽比、结构胶面内约束刚度、垫块几何尺寸及垫块弹性模量对夹层玻璃板剪切屈曲的影响规律。在理想简支、固支边界板件受剪屈曲临界荷载计算公式的基础上,引入考虑边界弹性约束刚度与板件厚高比的参数β,提出了对边弹性支承夹层玻璃板的剪切屈曲系数计算公式。经与工程常用夹层玻璃板的剪切屈曲临界荷载有限元分析值对比,表明计算公式安全可靠,可为工程应用提供参考。