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中空钢化夹层玻璃是一种现代高层建筑新型的玻璃幕墙复合结构,具有保温隔热、隔音、抗冷凝等优良性能,还具有抵抗一定的载荷和冲击力的作用,其结合了中空玻璃与夹层玻璃的优点,使之在近几年时间里逐渐成为现代高层建筑玻璃幕墙的首选。由于一些人为或者不可避免的自然因素造成的灾害仍然威胁着大家的安全。所以为了保证人员及财产的安全,避免由于灾害致使室内人员受到玻璃碎片飞溅的伤害,中空钢化夹层玻璃的抗爆性能研究是国内外研究的热点及必要。根据近几年国内外学者在玻璃幕墙抗爆性能方面的工作及研究成果,本文采用有限元模拟与理论分析的手段,研究了爆炸载荷作用下中空钢化夹层玻璃的动力响应。具体的研究内容包括:(1)利用LS-DYNA有限元软件,建立了中空夹层玻璃模型,并基于多物质ALE算法模拟了在35g TNT,爆距为50cm时中空夹层玻璃的动力学响应,通过变化PVB夹层属性和中空气体层厚度分析了其变化对玻璃板动态响应的影响。(2)相同工况下,利用LS-DYNA软件,分别对比了中空夹层玻璃与夹层玻璃以及中空夹层玻璃与中空玻璃的板心挠度,依此来对比这三种玻璃的抗爆性能,其对比结果为抗爆玻璃的选型和设计提供科学参考依据。(3)基于薄板的小挠度理论和玻璃等效厚度计算规范,对爆炸载荷作用下的中空钢化夹层玻璃的挠度进行了理论计算,将理论得到的板心挠度最大值与数值模拟得到的值进行了比拟验证。通过以上几方面的研究,得到主要结论有:1、爆炸载荷下的中空钢化夹层玻璃下板心的挠度较上板心的挠度大,表明受爆炸载荷的中空夹层玻璃,其下板受到的影响较上板明显。(1)随着气体层厚度的增加,中空钢化夹层玻璃的上层玻璃板挠度减小,而下层玻璃板挠度增加,表明中空气体层的厚度越大,其下层玻璃越容易破坏。且在中空气体层厚度为12mm时,板心最大挠度变化率发生突变。(2)一定气体层厚度下,随PVB夹层杨氏模量的增加,上下玻璃板的挠度均减小。且PVB杨氏模量达到500MPa时,板心最大挠度变化率发生突变。因此在该工况下,中空气体层厚度不应该超过12mm,而PVB杨氏模量不应该小于500MPa。2、相同尺寸的中空夹层玻璃相比于夹层玻璃,中空夹层玻璃内侧玻璃板心最大挠度较夹层玻璃减小了1/4;相同工况下的中空钢化夹层玻璃上下玻璃板相比于中空玻璃,其挠度分别减小了1/2与1/3。综合上述两种对比结果,都表明中空钢化夹层玻璃有更好的抗爆性。