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一、試驗(yàn)概況  

  1. 試驗(yàn)樣品玻璃品種包括浮法、半鋼化、鋼化玻璃，支承條件以四邊支撐為主。試驗(yàn)樣品約六十片，玻璃厚度以玻璃幕墻工程常用的6mm、8mm、10mm為主。 
  2. 試驗(yàn)方法通過對四邊支撐的玻璃板塊在側(cè)向均布荷載作用下的試驗(yàn)，研究其跨中撓度、zui大應(yīng)力的變化規(guī)律。檢驗(yàn)過程參照ASTM-E998進(jìn)行，將玻璃板塊安裝在測試箱體上。試驗(yàn)過程中采集的數(shù)據(jù)包括控制點(diǎn)的應(yīng)變值和跨中撓度值。   

二、研究內(nèi)容和方法 
  1. 通過以上較為典型的玻璃板塊在側(cè)向荷載作用下的的應(yīng)力和撓度試驗(yàn)，研究單片玻璃在側(cè)向荷載作用下的應(yīng)力和撓度變化規(guī)律。采取四邊支承方式進(jìn)行玻璃側(cè)向荷載的試驗(yàn)，采集的數(shù)據(jù)主要包括控制點(diǎn)的應(yīng)變和跨中撓度。   2. 運(yùn)用薄板彈性彎曲理論，通過有限元方法計(jì)算四邊支承玻璃的zui大應(yīng)力和跨中撓度，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而建立合理的玻璃應(yīng)力和撓度計(jì)算方法，為玻璃結(jié)構(gòu)性能的理論分析建立合適的計(jì)算模型。 
  3. 由較合理的玻璃有限元計(jì)算模型，計(jì)算大量的不同厚度、長寬比的玻璃zui大應(yīng)力和跨中撓度，擬合玻璃應(yīng)力和撓度公式。   通過以上試驗(yàn)和研究，建立單片玻璃較完整的計(jì)算方法，彌補(bǔ)現(xiàn)行幕墻玻璃規(guī)范中的不足之處、為使用中幕墻玻璃的評估提供理論依據(jù)。    
三、試驗(yàn)結(jié)果分析 
  （一）單片玻璃強(qiáng)度和撓度研究 
  1. 試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算值的對比 
  現(xiàn)行規(guī)范（JGJ102-96、DBJ08-56-96）采用小撓度理論來計(jì)算玻璃zui大應(yīng)力和跨中撓度。 
  試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算值對比結(jié)果顯示現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差相當(dāng)大?，F(xiàn)行規(guī)范計(jì)算應(yīng)力與實(shí)測應(yīng)力的誤差波動范圍在-9.80％～142.64％，其中負(fù)偏差占4.55%，負(fù)偏差平均值為-7.14%；正偏差占95.45%，正偏差平均值為59.06%。上海地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算撓度與實(shí)測撓度的誤差波動范圍在3.57％～167.72％，均為正偏差，誤差平均值為74.60％。 
  2. 大撓度計(jì)算方法研究

由于小撓度理論進(jìn)行單片玻璃的應(yīng)力、撓度計(jì)算存在較大的誤差，故采用大撓度理論對單片玻璃的應(yīng)力、撓度進(jìn)行計(jì)算分析，即考慮中面內(nèi)各點(diǎn)由撓度引起的縱向位移、中面位移引起的中面應(yīng)變和中面內(nèi)力。大撓度理論的計(jì)算較為復(fù)雜，較難采用常規(guī)的數(shù)值計(jì)算方法求解，我們采用美國ANSYS公司的有限元計(jì)算軟件。   

3. 實(shí)測值與大撓度理論計(jì)算結(jié)果對比分析 
  應(yīng)力計(jì)算值與實(shí)測應(yīng)力的誤差波動范圍在-18.05％～20.48％，其中負(fù)偏差占45％，負(fù)偏差平均值-8.5％；正偏差占55％，正偏差平均值7.58％?？缰袚隙扔?jì)算值與實(shí)測撓度的誤差波動范圍在-12.79％～13.01％，其中負(fù)偏差占42.5％，負(fù)正偏差平均值-5.04％；正偏差占55％，正偏差平均值7.35％，零偏差占2.5％。經(jīng)有限元計(jì)算驗(yàn)證，按大撓度理論計(jì)算的玻璃zui大應(yīng)力、跨中撓度值與試驗(yàn)實(shí)測值的誤差較小，遠(yuǎn)比現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算值的誤差要小。   

1) 典型單片玻璃的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與大撓度理論計(jì)算結(jié)果的對比分析   

A) 樣品為鋼化玻璃，板塊尺寸1000×2000mm，厚度6mm。         
   按彈性薄板的小撓度彎曲理論計(jì)算，玻璃跨中撓度和zui大應(yīng)力呈線性發(fā)展趨勢。按彈性薄板的大撓度彎曲理論計(jì)算，玻璃跨中撓度和zui大應(yīng)力呈非線性發(fā)展趨勢，且與跨中撓度、zui大應(yīng)力實(shí)測值相吻合。

四、玻璃繞度測試儀軟件說明
軟件系統(tǒng)：中英文Windows2000/XP/Win7平臺下軟件包
自動儲存：試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果、計(jì)算參數(shù)、標(biāo)距位置自動儲存。
自動返回：試驗(yàn)結(jié)束后，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)橫梁會自動返回到試驗(yàn)初始位置。
連續(xù)試驗(yàn)：一批試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定完成后，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)可連續(xù)進(jìn)行測試。
多種曲線：同一圖形上可顯示多種不同的曲線：荷重--位移、荷重-時間、位移--時間、應(yīng)力—應(yīng)變、荷重兩點(diǎn)延伸等多種曲線。
曲線對比：同組試樣的曲線可在同一張圖上疊加對比。
報(bào)告編輯：可按用戶要求輸出不同的報(bào)告形式。
動態(tài)顯示：測試過程中，負(fù)荷、伸長、位移及選中的試驗(yàn)曲線隨著測試的進(jìn)行，實(shí)時動態(tài)顯示在主控屏幕上。
自動變標(biāo)：試驗(yàn)中負(fù)荷、伸長等曲線坐標(biāo)，如果選擇不當(dāng)，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)可根據(jù)實(shí)測值的大小，自動變換座標(biāo)。保證在任何情況下曲線以zui大的形式顯示在屏幕上。
峰值保持：在測試的整個過程中，測試項(xiàng)目的zui大值始終隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，在屏幕窗口上顯示。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：滿足GB、ISO、JIS、ASTM、DIN等多種試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)。