冷弯扭曲单片钢化玻璃板正向承载力研究

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幕墙钢化玻璃的冷弯成型施工方法,以其施工方法简单,效率高,成本低,建筑效果出色等突出优点,在一些大型工程建设项目中得到运用。但目前关于钢化玻璃冷弯成型后的承载变形性能研究非常少,现行玻璃幕墙设计规范中也缺少对冷弯成型玻璃设计及施工的条文规定,因此对冷弯成型后玻璃板相关性能的研究有着重要的意义。在实际工程的基础上,首先对单片钢化玻璃进行冷弯扭曲试验,再分别对冷弯成型的曲面玻璃进行承载力试验,试验结果表明,随着荷载逐级增加,各测点应力和挠度基本呈线性递增趋势;加载过程中所有试件最大挠度均发生在玻璃板中心区域,最大应力均发生在玻璃中间支承处;玻璃试件的极限承载力、破坏时最大挠度和最大应力均随扭曲率的增加逐渐减小。运用ABAQUS模拟单片钢化玻璃冷弯试验过程以及冷弯成型后的承载试验过程,将模拟结果与试验结果对比,两者吻合较好,说明运用有限元模拟研究方法的可行性。根据有限元模型的正交设计,进行极差分析和方差分析,结果表明,玻璃短边与长边之比、玻璃厚度、扭曲率对冷弯应力和冷弯成型玻璃的承载性能影响显著。对冷弯成型玻璃承载力简化分析,引入参数冷弯应力系数λ。和冷弯挠度系数λd,其含义分别为相同外观尺寸的冷弯玻璃与平面玻璃在相同荷载作用下最大应力的比值和最大挠度的比值,根据有限元模拟结果,拟合得到λσ和λd的计算公式。同时借鉴现行玻璃幕墙设计规范对单片平面玻璃最大应力和最大挠度的计算公式,提出了冷弯扭曲单片玻璃在风荷载作用下的最大应力和最大挠度建议计算公式。
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