点支式幕墙夹层玻璃承载性能的试验研究

本文进行了点支式幕墙夹层玻璃承载性能的短期试验和长期试验，测得了点支式夹层玻璃的荷载-位移及荷载-应力曲线。并且得到了夹层玻璃在一定荷载作用下位移和应力随时间变化的关系曲线，分析了夹层玻璃的蠕变性能。试验值与规范值的综合分析表明现行规范对点支式夹层玻璃的设计计算偏于保守。本文工作为今后规程的进一步完善和修订做了一些探讨。     

点支式结构的中空及夹层玻璃设计方法研究

现行点支式玻璃幕墙规程规定，对于双层中空及夹层玻璃的位移、应力采用等效厚度法计算。通过分析，研究该计算方法存在的问题，从中空及夹层玻璃板的承载特点出发，结合试验与数值计算的结果，给出了点支式中空及夹层玻璃板在垂直荷载作用下的应力、挠度的计算方法。该法简便易行，且计算结果与试验结果非常接近。     

点支式中空夹层玻璃的抗弯设计方法

使用有限差分方法,在点支式中空及夹层玻璃抗弯设计方法的基础上探讨点支式中空夹层玻璃的抗弯设计方法.在点支式中空玻璃抗弯设计中考虑宽厚比等尺寸因素的影响,且同时考虑因气温、气压变化而产生的荷载;在点支式夹层玻璃的抗弯设计中适当考虑了PVB(聚乙烯缩丁醛)层的作用.将中空夹层玻璃视为包含着夹层的中空玻璃,从而得到其抗弯设计方法.该设计方法计算结果与试验结果在一定程度上吻合,具有一定的实用价值.     

三点支承中空玻璃抗弯性能试验与数值分析

通过三点支承中空玻璃板受弯承载试验,量测了关键点的位移、应力,并应用有限元方法与试验进行校核,进一步计算了点支承处孔边的应力.有限元计算结果与实验测值吻合得较好,通过对比发现,点支式等边三角形中空玻璃承受均布荷载时,形心与边缘中点处的位移都比较大,板面最大主拉应力出现于长边中点处;孔边应力较小,对于整块玻璃板的承载性能影响不大.计算结果表明,进行三点支承中空玻璃的抗弯性能设计,应验算板面形心与长边中点处的位移与应力.     

幕墙中空玻璃内外片风荷载分配比例研究

中空玻璃在我国建筑幕墙中广泛使用,但关于中空玻璃内外片风荷载分配比例的研究不充分,规范相应规定有待进一步完善。首先归纳总结了中空玻璃分荷比例的影响要素,对比分析了中、欧相关规范的优劣异同。基于内外面板挠度位移场与理想气体方程所得的中空层气体体积变化量相同的原理,建立了适用于框支式和点支式的高精度中空玻璃承载力计算模型,并进行了中空玻璃内、外面板分荷比例的参数化分析,计算结果与欧盟规范结果吻合良好。最后,针对主流面板厚度的框支式中空玻璃,考虑中空层厚度、面板大小、长宽比等影响因素,通过最小二乘法曲面拟合得到了适用于不同情况的中空层系数计算公式。     

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.     

四边简支夹层玻璃承载力性能的试验研究

进行了四边简支夹层玻璃的承载力试验,测得了不同温度、不同厚度胶片的夹层玻璃的荷载-位移曲线,得到了温度对夹层玻璃PVB胶片力学性能的影响所引起的夹层玻璃承载力的变化关系、不同厚度胶片的夹层玻璃承载力变化关系,并且分析了胶片蠕变所引起的夹层玻璃在长期荷载作用下的位移-时间关系。最后,在考虑各种不利因素的影响以及试验分析、数值模拟的基础上,对《玻璃幕墙工程技术规范》中关于夹层玻璃在风荷载等短期荷载作用下的挠度计算公式进行了修正,并给出了修正系数,为夹层玻璃的计算提供参考。     

点支式双层中空玻璃板的变形性能分析

简要分析、介绍了点支中空玻璃板的承载特点 ,并简述了有限元模型的建立过程 ,其位移计算结果与现有试验测值吻合较好。利用该模型 ,分别研究了气体层厚度、内外片玻璃板厚以及孔心边距等参数对于点支中空玻璃变形性能的影响 ,对点支中空玻璃的设计计算提出了必要的建议。     

点支式钢化玻璃火灾下受力性能试验研究

为研究单层索网点支式玻璃幕墙中点支式单片、中空和夹胶钢化玻璃在火灾下的破裂过程,分别对点支式单片、中空和夹胶等3组开孔钢化玻璃进行了相同火灾条件下的负载试验研究。重点考察试验过程中玻璃位移随温度的发展情况、玻璃的破坏模式和破坏时间,以及其破裂过程等。通过将试验数据与相同类型的不开孔玻璃进行对比,研究了角部开孔对钢化玻璃在火灾下受力性能和破裂过程的影响。结果表明：火灾下,玻璃由于受热膨胀不均匀在表面产生的拉应力是其破坏的主要原因;玻璃面板承受的均布荷载将在玻璃内部产生荷载应力,并导致其面外变形增大;玻璃开孔,使其在四角点孔洞边缘形成大量微裂纹,造成玻璃面板孔边材料强度下降和应力集中,加剧了玻璃的破坏;点支式玻璃面板的固定支座约束限制了四边变形,加快了其中心点位移的增长。     

点支式夹层玻璃幕墙爆炸试验研究及有限元分析

为研究点支式夹层玻璃幕墙的抗爆性能,完成了2种夹层玻璃厚度、TNT装药量从0.4~30 kg的共9组野外爆炸试验,研究了不同装药量下的超压响应、玻璃幕墙的位移响应和破坏模式。系列爆炸试验结果表明,爆炸发生后超压迅速升至峰值,并在几毫秒内衰减;夹层玻璃的位移响应随着TNT装药量的增加而增大,增加玻璃厚度可有效降低夹层玻璃的位移响应;点支式玻璃幕墙的破坏模式为PVB夹层在点支孔处撕裂从而导致玻璃面板破坏,此时钢化玻璃已碎成颗粒附着在PVB上,但不发生飞溅。同时,采用动力非线性有限元方法分析爆炸试验,有限元模拟获得的中心点最大位移与试验结果差别在35%内;有限元分析发现玻璃面板在点支孔处有明显的应力集中现象,从而导致点支孔处发生破坏,所得破坏模式与试验结果一致。     

四边简支夹层玻璃承载性能理论和试验研究

采用ANSYS有限元软件对四边简支夹层玻璃受弯进行数值分析,并与受弯承载力试验结果比较,研究夹层玻璃的受力特点,进而得出准确的夹层玻璃的力学计算模型。在夹层玻璃承载力试验和大量数值模拟的基础上,与国内外玻璃幕墙规程进行比较,归纳总结出PVB胶片对夹层玻璃承载力的影响程度,对现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102—2003)中关于夹层玻璃在风荷载等短期荷载作用下的挠度公式进行修正并给出修正系数。     

四边简支夹层玻璃受弯承载力试验研究及有限元分析

通过拉伸试验和剪切试验,得到了PVB胶片的材料性能参数,并通过受弯承载力试验,研究夹层玻璃的受力特点,进而分析PVB胶片的厚度、温度变化对其承载能力的影响。试验结果表明：胶片对夹层玻璃的受力性能有显著影响,且胶片的粘结作用不能忽略,随着温度的升高,其承载力降低。运用ANSYS有限元软件对试验模型的受力性能进行数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。试验结果和有限元分析结果均表明：现行国家规范关于夹层玻璃位移的计算值大于试验值和有限元分析值,计算偏于保守。     

爆炸作用下夹层玻璃幕墙动力响应试验研究

为研究夹层玻璃在爆炸作用下的动力响应特征,对四边简支夹层玻璃面板进行了爆炸作用试验研究。试验按3个爆炸等级进行,研究了夹层玻璃面板在不同爆炸当量下的动力响应特征和破坏形态。试验表明：爆炸作用后冲击波的超压迅速升至峰值,并在数十毫秒内逐渐衰减,夹层玻璃的位移和应力随爆炸等级的增加而增大;在爆炸作用下,玻璃面板开始碎裂时裂纹在中心处呈环状,并由中心向四周均匀扩散,整个裂纹呈放射状展开,随着爆炸等级的增加,最终呈撕裂状破坏,钢化玻璃破碎为颗粒附着在PVB胶层上,没有发生飞溅。同时运用LS-DYNA有限元分析软件对试验模型进行了数值分析,分析所得玻璃面板的中心点最大位移与试验结果差别为38.7%,最大应力与试验结果的差别为20%,所得破坏模式与试验结果相吻合,表明数值模拟方法可靠。     

预应力混凝土空心叠合板结构性能试验研究及影响因素分析

通过对4块170mm厚预应力混凝土空心叠合板和8块120 mm厚预应力混凝土空心底板进行结构性能试验研究及对比分析,研究预应力混凝土空心叠合板的抗裂性及裂缝发展规律、挠度、承载力等结构性能,分析跨高比、配筋率等影响预应力混凝土空心叠合板破坏性质的主要因素.结果表明:与全预应力构件相比,叠合板的抗裂承载力不会因为现浇叠合...     

夹层玻璃金属植入节点抗拉拔性能研究

结构玻璃一般采用夹层玻璃。对于夹层玻璃构件,可采用金属植入节点来实现构件间的连接,但目前缺少成熟的金属植入式节点承载力设计方法。为此,设计并制作了5个采用离子性中间层的夹层玻璃金属植入节点,通过静力试验研究金属植入节点的抗拉拔性能,得到了节点的破坏形态及节点在拔出过程中的荷载-位移曲线。试验中节点破坏由胶片脱黏控制,且具有一定的延性破坏特征。通过理论推导得到了考虑胶片拉伸及剪切变形协调的胶片内力计算方法和节点承载力计算方法,将拉伸黏接面脱黏时定义为金属植入节点的承载能力极限状态,建议设计时应保证外层玻璃具有足够的强度。通过试验结果与理论计算结果进行对比,验证了所提出承载力计算方法的合理性。     

配置HRBF500钢筋的无粘结预应力梁受弯性能试验研究

进行了10根简支梁的受弯性能试验,研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性.试验研究表明:在达到极限状态之前,试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服;梁破坏时,受压区混凝土压碎,破坏较为突然;无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系,但较规范GB 50010-2010中公式的计算值明显偏大,计算值与试验值比值平均为0.35;梁跨中的屈服位移较大,但位移延性较差,位移延性系数平均为1.67,且随综合配筋指标增大,位移延性系数减小.根据笔者及相关文献中的试验结果,分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式,当极限预应力增量试验值＜450 MPa时,该式的计算值与试验值符合较好.     

夹板式夹层玻璃抗风压性能试验研究

夹板式夹层玻璃具有良好的安全性能,已得到了越来越广泛的应用。现有关于夹板式夹层玻璃的研究还比较有限,国内现行规范尚未规定夹板式夹层玻璃的设计。本文从夹板式夹层玻璃的抗风压性能出发,以某夹板式玻璃幕墙工程抗风压性能试验为基础,研究了不同压力差对夹板式夹层玻璃作用下的挠度分布规律,并将试验结果与规范JGJ102—2003的点式玻璃计算方式的结果进行对比,并对夹板式夹层玻璃的挠度计算进行了探讨,为今后规范的进一步完善、修订及夹板式夹层玻璃在玻璃幕墙工程中的应用提供了试验依据。