不同温度下夹层玻璃受弯性能试验研究

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1、不同温度下夹层玻璃受弯性能试验研究文章概括：夹层玻璃作为一种安全玻璃广泛应用于建筑门窗、幕墙中。由于单片玻璃和中间层胶片的力学性质差异较大，夹层玻璃的力学性能和破坏形态也有较大的差别。我国现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）中对于夹层玻璃的设计没有考虑中间层胶片的作用，是偏于安全的。由于中间层胶片自身的力学性能受温度变化、荷载作用时间的影响较大，因此对夹层玻璃的受弯性能也有很大影响。本文采用欧洲标准prEN/ISO1288-3中的试验方法，对普通玻璃、PVB夹层玻璃和离子性中间层夹层玻璃在不同温度下的短期和长期受弯性能进行

2、了对比试验研究，同时对欧洲标准中的等效厚度设计方法进行了讨论，为夹层玻璃的工程应用和相关标准修订提供参考。　1 概 述　　建筑幕墙已成为我国公共建筑外立面的主要表现形式之一，为建筑的多样性提供了很好的手段。由于玻璃自身为脆性材料，在发生破坏时极易造成人员伤害，因此需采取可靠的措施，提高玻璃构件的安全性能。夹层玻璃通过中间层胶片将2片或2片以上的单片玻璃粘合为整体，改变了玻璃的破坏形态和受力性能，是一种广泛应用的安全玻璃。　　夹层玻璃的受力性能受到多种因素的影响。我国现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）[1]中对于夹层玻璃的

3、设计方法，并未考虑中间层胶片的有利作用，仅将荷载按刚度分配到各个单片玻璃进行设计，是偏于保守的；欧洲、美国、日本等发达国家在夹层玻璃设计计算中，均以不同方式考虑了中间层胶片的有利作用，比较客观的反映了夹层玻璃的特性。研究[2]证明，不同中间层胶片夹层玻璃的受力性能存在很大差异。目前，我国对于不同中间层胶片的夹层玻璃受力性能及胶片自身性质的研究尚在进行中。　　由于胶片自身的特性，环境温度和荷载作用的时间（持荷时间）对夹层玻璃的受力性能有较大影响。随着温度升高和持荷时间的增加，中间层胶片的弹性模量和剪切模量均有很大变化，进而对夹层玻璃的受力性能产生较大

4、影响[2]。本文采用欧洲标准prEN/ISO1288-3[3]中规定的四点受弯试验方法，对普通玻璃、PVB夹层玻璃和SentryGlas?离子性中间层夹层玻璃（以下简称离子性中间层夹层玻璃）在不同温度下的短期和长期受弯性能进行了对比试验研究，同时对我国规范和欧洲标准中对于夹层玻璃的设计方法进行了讨论。　　2 试验概况　　在常温下，不同中间层胶片夹层玻璃，其短期和长期荷载作用下的受弯承载能力、变形性能和破裂后继续持荷的能力存在明显区别[2]。本次试验对在25℃～80℃温度范围内的单片退火玻璃和两种中间层胶片夹层玻璃试件的短期和长期受弯性能进行了试验研

5、究。夹层玻璃的中间层材料分别采用PVB胶片和SentryGlas?离子型胶片。　　2.1 试件　　试件包括普通单片玻璃、PVB夹层玻璃和离子性中间层夹层玻璃三种，其中短期受弯试验共9片，每种三片；长期受弯试验共6片，每种2片。试件尺寸均为1100mm×360mm×10mm，中间层胶片厚度均为0.76mm。试件编号及基本参数如表2.1和表2.2。表2.1 短期荷载受弯性能试验试件编号类型b×l(mm)实测厚度(mm)夹层厚度(mm)ANN-1退火玻璃360×110010.010ANN-29.990ANN-39.980PVB-1PVB夹层玻璃10.10

6、0.76PVB-210.090.76PVB-310.110.76SGP-1离子性夹层玻璃（SentryGlas®胶片）10.200.76SGP-210.120.76SGP-310.100.76表2.2 长期荷载受弯性能试验试件编号类型b×l(mm)实测厚度(mm)夹层厚度(mm)L-ANN-1退火玻璃360×11009.980L-ANN-210.000L-PVB-1PVB夹层玻璃10.120.76L-PVB-210.090.76L-SGP-1离子性夹层玻璃（SentryGlas®胶片）10.100.76L-SGP-210.110.76　　2.2 试

7、验设备　　制作了专门的试验保温箱以保持试件温度环境，利用电子电热器控制保温箱内温度，采用手动液压千斤顶加载，如图2.1。采用欧洲标准prEN/ISO1288-3[3]中的四点受弯试验方法进行加载，如图2.2。 　　图2.1试验装置                             图2.2试验装置简图　　2.3 加载步骤　　2.3.1短期荷载受弯试验　　首先安装试件和数据采集设备（位移计、应变片、导线），将保温箱封闭，开动加热器，将箱内温度加热到指定温度，恒温稳定1h；将仪表调零，采用手动液压千斤顶缓慢均匀加载，由数据采集设备读取测点的应变值

8、，采集数据的时间间隔为2s。当试件中点应变达到350με左右时，保持荷载1min；卸载后将温度升高到下一温度级别，重复上述