中空玻璃強度與剛度分析和失效預測

【中玻網】中空玻璃在使用的整個壽命周期中要不斷受到外界環境腐蝕及外力作用，在使用一段時間后部分中空玻璃會出現各種質量問題，其中主要有兩種：一是中空玻璃密封性能失效（氣體泄漏），使中空玻璃產生露點，并失去保溫隔熱功能；二是中空玻璃炸裂及外片整體脫落，容易造成嚴重的安全隱患。特別是中空玻璃密封性能失效會導致其承載能力下降，在外力作用下，其外片更容易發生整體脫落。因此，研究中空玻璃承載性能的基本理論，了解中空玻璃在外載作用下的強度特征及變形特征，合理設計中空玻璃結構尺寸，并提出一套中空玻璃中空層密封性能失效現場檢驗方法，對指導中空玻璃工程應用，降低中空玻璃失效概率，保證中空玻璃安全可靠使用有著重要意義。為此，本文根據中空玻璃結構特點，分析了影響中空玻璃承載性能的各方面因素，提出了采用在中空玻璃面板中心施加集中荷載，通過觀測中空玻璃內、外片變形量的大小或中空層的厚度變化來評價中空玻璃中空層的密封性能，并設計了一套配套的檢驗裝置。

（a）是現場給幕墻或門窗中空玻璃施加集中力裝置構成示意圖，其中施力裝置采用螺旋加力方式。這個檢驗裝置中設一用于跨設安裝在幕墻附框上的有足夠剛度的導桿，在導桿兩端各設有一掛鉤，掛鉤可在導桿上自由移動。掛鉤上裝設吸盤，導桿的中段配置有螺旋加力器，螺旋加力器上的螺紋桿與導桿垂直，螺紋桿前端設一柔性墊片，尾端連接施力螺旋手柄，通過轉動施力手柄推動螺紋桿前進；螺紋桿中段放置力傳感器用以獲取施力大小。

（b）是另一種現場給幕墻中空玻璃施加集中力裝置構成示意圖，其中加力裝置采用砝碼加力的方式。這個檢驗裝置中設一連桿，連桿由兩部分組成，為拉桿和壓桿，拉桿和壓桿的一端用鉸鏈連接，使兩桿可以相互旋轉并得到不同的角度。拉桿的另一端設有掛鉤與一真空吸盤連接可吸固在玻璃上，在連桿的鉸鏈處設有一掛鉤，掛鉤和掛繩一端連接，在掛繩另一端也設有掛鉤，掛鉤上可放置砝碼。調節拉壓桿的角度，使壓桿與檢驗玻璃平面相垂直，增減砝碼可得到給玻璃施加的不同的集中力。