【摘要】：中空鋼化和中空鋼化夾層玻璃中間夾固的一定厚度氣體層使其具有了遮擋自然光輻射、隔音、隔熱等優(yōu)點,從而被廣泛應用于建筑行業(yè)的幕墻結構當中。值得注意的是,幕墻結構在設計與實際使用當中,必須要考慮其沖擊安全性問題。然而,目前關于中空和中空鋼化夾層玻璃在剛體低速沖擊載荷作用下力學行為的研究還相對較少。因此,針對中空鋼化和中空鋼化夾層玻璃的抗沖擊性能研究就顯得尤為重要。本文首先利用ABAQUS有限元軟件對剛性錘頭進行了模態(tài)分析,以確保其設計方案滿足實驗動力學要求;同時針對試件承載裝置開展了安全試算,以保證沖擊實驗過程中裝置的強度和安全性。在此基礎之上,采用落錘加載裝置開展了中空鋼化玻璃及中空鋼化夾層玻璃沖擊載荷實驗,對其在剛體沖擊下的動態(tài)響應進行了研究,并著重分析了不同面內(nèi)尺寸(600mm、800mm和1000mm)和中間空氣層厚度(6mm、8mm、10mm和12mm)對性能的影響。中空鋼化玻璃的相關研究結果表明:(1)保證其他條件不變,僅改變試件尺寸,沖擊未破碎時,隨試件尺寸增大,沖擊峰值載荷降低,沖擊時間增加;試件沖擊破碎時,出現(xiàn)大量放射狀和環(huán)狀裂紋,隨試件尺寸增大,沖擊峰值載荷降低,沖擊時間增加,吸能效率增加。(2)控制其他條件,研究中間空氣層厚度改變對抗沖擊性能的影響,結果表明:試件沖擊未破碎時,10mm空氣厚度試件沖擊峰值載荷最小,沖擊時間最長,其余試件隨空氣厚度增加,沖擊峰值載荷增加,沖擊時間縮短;試件沖擊破碎時,10mm空氣厚度試件性能較差,其余試件隨空氣厚度增大,沖擊峰值載荷增加,吸能效率增加。中空鋼化夾層玻璃的相關研究結果表明:(1)保證其他條件不變,僅改變試件尺寸,沖擊未破碎時,隨試件尺寸增大,沖擊峰值載荷增加;試件沖擊破碎時,出現(xiàn)大量放射狀和環(huán)狀裂紋,隨試件尺寸增大,沖擊峰值載荷增大,沖擊時間增加,吸能效率增加。對已發(fā)生破碎的試件再進行沖擊載荷實驗,分析其破碎后承載能力,發(fā)現(xiàn)此時600×600mm尺寸試件抗沖擊能力最強,800×800mm尺寸試件最弱。(2)控制其他條件,研究試件中間空氣厚度改變對抗沖擊性能的影響,研究發(fā)現(xiàn):試件沖擊未破碎時,8mm空氣厚度試件抗沖擊載荷能力最強,10mm和12mm空氣厚度試件的抗沖擊性能相對較弱;在試件沖擊破碎狀態(tài),8mm空氣厚度試件抗沖擊載荷能力最強,沖擊時間最短,10mm和12mm空氣厚度試件的抗沖擊性能相對較弱,時長相對較長,隨空氣厚度增加,試件吸能效率增大。對已發(fā)生破碎的試件再進行沖擊載荷實驗,分析其破碎后承載能力,發(fā)現(xiàn)此時8mm空氣厚度試件抗沖擊能力最強,12mm空氣厚度試件次之,6mm空氣厚度試件稍差。
【圖文】：

現(xiàn)如今已達到技術成熟，玻璃幕墻開始廣泛應用于大型建筑中，如圖所示廣州塔（圖1-1）、中國尊（圖 1-2）和上海外灘高層建筑群（圖 1-3）外層均采用玻璃幕墻結構，以此增強建筑的整體裝飾效果，，也可以增加建筑物的設計美感。從目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我國玻璃產(chǎn)量和銷售量約占全球的 75%[5]，其中百分之八十的平板玻璃用于生產(chǎn)建筑用材。玻璃板材具有優(yōu)良的透明度、采光性、耐久性且兼?zhèn)淇蛇_到普通混凝土十倍抗拉強度的優(yōu)異力學性能，可以起到建筑通風和擴大視野的作用。圖 1-1 廣州塔 圖 1-2 中國尊Figure 1-1 Canton Tower Figure 1-2 CITIC Tower

中國尊Figure1-1CantonTowerFigure1-2CITICTower
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O347.1

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本文編號：2652755