单层与中空钢化玻璃火灾下破坏机理试验研究

为研究单层索网点支玻璃幕墙中所常用的单层和中空钢化玻璃在火灾下的受力性能以及破坏机理,对5组钢化玻璃进行了相同火灾条件下的负载试验研究。试验重点考察了玻璃的破坏模式、玻璃破坏时的变形挠度、玻璃破坏时间、破坏时的临界温度以及试验过程中玻璃的位移发展情况等,并在试验基础之上进行了玻璃面板在火灾高温下的破坏机理分析。研究结果表明:火灾高温条件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;单层钢化玻璃的破坏临界温度为520℃左右,而中空玻璃面板为450~550℃;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。     

四边简支玻璃面板模爆法的试验研究

针对幕墙玻璃的结构特点,分别对四边简支的单片钢化玻璃面板、夹胶钢化玻璃面板和夹胶中空钢化玻璃面板进行了爆炸冲击荷载作用下的动力响应试验。试验研究了不同玻璃面板的破坏形式,以及不同爆炸冲击波的压力峰值和作用时间对玻璃面板破坏特征的影响。     

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。     

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。     

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...     

水泥土的疲劳试验研究

采用载荷控制、非对称正弦波动态载荷变化方式对水泥土进行疲劳载荷试验。在循环荷载作用下，水泥加固土会在比峰值应力低的应力水平下，由于变形累进到一定程度而导致破坏，表现为低应力性破裂特征。荷载振幅与荷载频率直接影响着水泥加固土的疲劳寿命，但荷载振幅比荷载频率对疲劳寿命的影响大得多。     

未来花园有机玻璃面板缩尺模型承载性能试验研究

为研究江苏园博园未来花园有机玻璃面板承载性能,设计了一个有机玻璃缩尺模型,并对该模型进行了长期试验和短期试验,以考察该缩尺模型在长期荷载和短期荷载作用下的受力性能及破坏模式。结果表明,在长期荷载作用下,缩尺模型的蠕变现象并不明显;在短期荷载作用下,该模型的极限承载力达17kN,并表现为脆性破坏;模型破坏时,试验测点处最大应力约6.9MPa,测点最大位移为104mm,说明该缩尺模型承载力较高,结构安全可靠。     

基于振动测试的半隐框结构双层中空玻璃幕墙边界松弛试验研究

为研究玻璃幕墙边界松弛后玻璃面板振动特性,对两个足尺横隐框竖明框玻璃幕墙试件进行振动法测试试验,考察实际工程中边界条件和边界松弛条件下幕墙面板单元的的振动特性,对双层弹性薄板的解析解进行分析.研究结果表明:双层钢化玻璃面板的振动过程是内外片玻璃协同工作相互耦合的过程;当不对幕墙进行激励时,实测第一阶自振频率主要为幕墙整体单元的基频,其主要特征为所有面板测得基频基本一致;试验边界构造条件下玻璃面板基频在两长边简支板基频至四边嵌固板基频范围之间;随着竖向压条的拆除,玻璃面板实测基频降低;而水平边界密封胶的拆除、破坏等对玻璃面板基频无明显影响.     

单向循环荷载作用下饱和软黏土的性状研究

模拟交通荷载的作用,对珠江三角洲地区的高液限饱和软黏土和低液限饱和软黏土分别进行单向加载的循环三轴试验,研究饱和软黏土在压缩循环荷载下的轴向累积应变和累积孔压的发展情况,并充分考虑轴向循环压力大小、围压与塑性指数等因素对饱和软黏土性状的影响。试验结果表明:(1)单向循环荷载作用下,饱和黏土存在着临界循环应力,对于同一种土、不同围压下的临界循环应力,可引入临界循环应力比,用饱和黏土在各个围压下的不排水强度对临界循环应力进行归一化处理。(2)临界循环应力比的大小与饱和黏土的塑性指数有关,塑性指数越大,临界循环应力比越小。(3)循环应力大于临界循环应力时,累积轴向应变与累积孔压随循环次数变化的曲线是破坏型的。(4)循环应力小于临界循环应力时,累积轴向应变与累积孔压随循环次数变化的曲线是衰减型的,在相同的加载条件下,塑性指数大的试样累积变形和累积孔压均比塑性指数小的累积变形和累积孔压发展得快。(5)在单向循环荷载作用下,饱和黏土破坏时,孔压均没有达到围压值,只有围压的60%～70%。该研究成果可为交通荷载作用下软土地基沉降分析提供有益的参考。     

循环荷载作用下盐岩三轴变形和强度特性试验研究

 为研究三向应力状态下循环荷载作用对盐岩变形、强度及损伤特性的影响,利用TAW–2000 型微机伺服岩石三轴试验机进行不同荷载波形参数(上、下限应力、应力幅值和频率)和不同围压下的盐岩试样的循环加、卸载试验。试验得到盐岩轴向初始变形和稳态变形两阶段演化规律;通过提高循环荷载上限应力、降低下限应力、增大应力幅值或者降低载荷频率、减小围压等途径,均会加速盐岩试样不可逆变形的发展,提高盐岩循环稳态应变速率,减小稳态阶段在整个变形阶段的比例,从而加速试样变形破坏;荷载波形参数中上限应力和应力幅值对循环荷载作用下盐岩变形演化速率、试样损伤发展的影响最大。循环荷载作用下,盐岩弹性模量随循环次数或加载时间呈指数递减趋势,并在50～100个循环后其值接近常数;循环加载后二次压缩盐岩强化与否,取决于循环加载时所施加荷载水平是否造成盐岩内部损伤的累积,通过试验可间接推断盐岩三轴循环变形破坏的上限应力阈值为80%～89%。     

Safety of glass panels against wind loads

Safety of glass panels under wind loads is investigated. Noting that strength of glass displays significant size dependent scatter, the theory of brittle fracture statistics is applied to find the probability of failure of brittle rectangular plates under uniform lateral loads. The effects of plate size, plate thickness, intensity of lateral load and strength of glass on probability of failure are studied. The results are presented graphically and a specific example is studied in detail.     

弧形结构玻璃和非对称钢化玻璃承载性能研究

弧形结构非常有利于玻璃材料性能的发挥。本文通过三点弯曲实验和均布荷载实验研究了弧形玻璃和非对称钢化玻璃的弯曲强度和承受均布荷载的能力,实验结果表明相对于普通玻璃和钢化玻璃,普通弧形玻璃具有较高的弯曲强度,且非对称钢化玻璃强应力面具有较高的承载能力。     

幕墙中空玻璃失效在线检测技术

针对幕墙中空玻璃中空层气体泄漏并导致其节能功能失效及外片脱落质量事故问题,研究中空玻璃中空层密封性能在线检测技术及装置。根据中空玻璃的承载特性,给出集中载荷作用下中空玻璃在中空气体层密封和泄漏状态下的中空玻璃内、外片变形量理论计算方法。理论和试验研究揭示相同载荷作用下中空层失效后改变中空玻璃的变形性能,失效后中空玻璃承载面变形明显增大,而另一面玻璃几乎不变形,且整体承载能力明显降低。基于此现象,提出采用在中空玻璃面板中心施加集中荷载,并通过观测中空玻璃内、外片变形量的大小或中空层的厚度变化来评价中空玻璃中空层的密封性能。通过一个实施例,描述该方法的实施过程,验证该方法的实用性和可靠性。     

Progressive damage and fracture of laminated glass beams

The use of laminated glass is increasing due to the realization of transparent load-bearing elements for architectural glazing applications. In laminated glass, two or more layers of glass are bonded to thin thermoplastic interlayers to improve the post-breakage characteristics of the glass. After breakage, the residual load-carrying capacity of the laminate depends on the mechanical properties of the laminate constituents. Three-point bending tests are presented on laminated glass specimens, made with an internal float glass and two external equal tempered glass panels. The laminated glass specimens, of equal cross section, were characterized by three different combinations of annealed float and fully thermally tempered glass plies. In addition, two sets of specimens were constructed with two different interlayers having significantly different mechanical properties. The flexural load was applied parallel to the lamination plane (in-plane loading) and the tests were conducted at room temperature. The post-failure response and the failure mechanisms detected are presented and discussed.     

全玻幕墙玻璃肋支承结构面内受弯加固试验研究

对9片简支玻璃肋结构面内受弯的全过程试验进行研究,其中3片采用粘贴钢化玻璃片的方法加固,3片采用粘贴不锈钢片的方法加固。对比分析玻璃肋采用不同方法加固后的破坏形态和受力特点。结果表明,玻璃肋结构无论是否进行过加固,其P-Δ曲线均呈线性,且其破坏形态为明显的脆性破坏。采用粘贴钢化玻璃片和采用粘贴不锈钢片的方法对玻璃肋结构进行加固,均可以显著提高玻璃肋结构的受弯承载能力,同时结构的变形能力也有一定程度的提高。玻璃肋在受弯时,其截面应变符合平截面假定,但加固玻璃肋结构中,后粘贴的玻璃片或钢片存在显著的应变滞后问题,在设计中应予以考虑。     

玻璃幕墙结构胶失效原因及现场检测

结构胶的失效是导致幕墙玻璃坠落的重要因素之一。针对玻璃幕墙服役过程中出现的问题,本文阐述了结构胶的各种失效模式,对环境腐蚀、循环动载荷及长期载荷作用引起结构胶失效的机理进行了分析,并综述了玻璃幕墙结构胶失效现场检测技术现状和研究进展。     

An Experimental Determination of a Real Fire Performance of a Non-Load Bearing Glass Wall Assembly

A glass wall assembly was exposed to an intense real-scale compartment fire. The wall assembly consisted of four glass sections, two of which were fitted with tempered double-pane glass and the other two sections were fitted with tempered single-pane glass. At each glass section, temperatures were measured at the exposed face and the unexposed face. Total heat flux gauges were used to measure both the temporal variation of the energy incident on the glass wall and the transmitted energy rate detected through two of the glass sections. Visual and infrared cameras were used to image the unexposed face of each wall assembly during the fire exposure. Results of glass breakage and subsequent glass fall out were compared to studies in the literature for glass sections exposed to compartment fires. The behavior of the glass wall assembly under a fire load is presented.