SGP高应变率本构及点支式夹层玻璃幕墙爆炸响应研究

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离子性中间膜SGP夹层玻璃相对于PVB夹层玻璃，具有更优异的力学性能和耐久性，在目前的大型公共建筑和超高层建筑玻璃幕墙中得到了广泛的应用，尤其是目前应用很广泛的点支承形式玻璃幕墙。
　　当今世界范围内，恐怖爆炸袭击频繁发生，爆炸发生时，玻璃幕墙作为建筑的外围护结构最先受到爆炸冲击荷载的作用，产生的飞射玻璃碎片造成了大量人员伤亡，因此研究玻璃幕墙在爆炸荷载作用下的响应对于该类构件的合理设计以及抗爆防护很有必要。截止目前为止，点支式SGP夹层玻璃幕墙在爆炸作用下的响应研究还未见任何文献，本文正是在此背景下，开展点支式SGP夹层玻璃幕墙的抗爆研究，论文研究工作主要包括以下几部分：
　　（1）为了获得SGP材料在高应变率下的本构关系，采用Instran拉伸试验机和分离式霍普金森拉杆进行了SGP胶片低应变率和高应变率下的拉伸试验，同时考虑了环境温度的影响，分析了应变率和环境温度的变化对SGP材性的影响规律，拟合了不同状态下SGP的本构关系，同时对SGP和PVB两种夹层的材性进行了对比。
　　（2）以有限元软件ANSYS/LS-DYNA作为分析平台，建立了点支式夹层玻璃面板的有限元模型，采用CONWEP方法施加爆炸荷载，并把得到的位移响应与文献中试验结果进行对比，把有限元模型上提取到的反射波峰值超压和正压作用时间与试验及经验公式算出的结果进行对比，最终得出本文所建有限元模型基于CONWEP方法的爆炸分析是准确可行的结论。在此基础上，利用该有限元模型，进行了爆炸荷载作用下的数值模拟，得到点支式SGP夹层玻璃面板的三种典型破坏模式，并对其破坏规律进行了总结。
　　（3）开展系统的参数分析，分析了点支式SGP夹层玻璃幕墙夹层厚度、玻璃层厚度、长宽比、面积等几何参数的改变对变形时程、面板应力分布、破坏模式等爆炸响应的影响，得到增加钢化玻璃厚度、减小面板面积和长宽比可显著提高玻璃幕墙的抗爆能力的结论。
　　（4）讨论了确定超压-冲量曲线的方法，并且确定了特定规格点支式SGP夹层玻璃面板的超压-冲量曲线，采用此曲线进行了三种典型TNT当量下的爆炸破坏评估，可确定爆炸防护安全距离，以指导实际工程设计。

著录项

作者
姚峰峰;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名支旭东;
年度 2015
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TU382.02;
关键词
玻璃幕墙; 点支式; 爆炸荷载; 破坏模式; 超压-冲量曲线;

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