中高应变率下夹层玻璃破碎后性能试验研究

作者：陈素文; 陈志飞; 陈星

来源：建筑结构学报, 2022, 1-14.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2021.0798

• 夹层玻璃
• 破碎后性能
• 界面分层
• 应变率效应
• 随机裂纹

夹层玻璃作为一种安全玻璃，能有效避免强冲击作用下玻璃碎片飞溅伤人，因此在建筑玻璃幕墙中得到了广泛应用。目前，关于中高应变率下夹层玻璃的破碎后力学性能研究尚不充分。本文以工程中常用的PVB及SG夹层玻璃为对象，通过系列单轴拉伸试验，系统研究了不同加载速率（0.1 m/s，0.5 m/s和5 m/s）以及裂纹模式（单一裂纹、均布裂纹以及随机裂纹）对夹层玻璃破碎后力学性能的影响。试验中采用数字图像相关技术，捕捉了试件变形及界面分层过程。试验结果表明，界面脱胶性能与粘结强度直接相关。SG夹层玻璃界面粘结最强，受力过程中基本无脱胶发生；BG R20 PVB夹层玻璃次之，夹层撕裂前可开展轻微脱胶（约1～2mm）；BG R15 PVB夹层玻璃的界面粘结强度最低，可充分开展界面脱胶（脱胶长度大于10mm）。破碎后夹层玻璃的变形能力、承载力及耗能能力受夹层材料、界面粘结强度、加载速率和碎片尺寸的影响。由于常温下SG夹层的力学性能优于PVB夹层的力学性能，玻璃破碎后SG夹层玻璃的承载力高于PVB夹层玻璃的承载力。粘结强度越高，碎片尺寸和加载速率越大，破碎后PVB夹层玻璃的变形能力越低；但SG夹层玻璃随着加载速率的增大产生更小的玻璃碎片，随着加载速率的增加，变形能力提高。SG夹层玻璃的耗能能力高于BG R20 PVB夹层玻璃，但低于BG R15 PVB夹层玻璃。

• 单位
  同济大学; 土木工程学院