熱荷載作用下浮法玻璃和Low-E玻璃破裂行為研究.pdf

1、在熱荷載作用下特別是在火災(zāi)場景下，建筑玻璃的破裂脫落往往容易造成更大的危害。玻璃在熱荷載作用下的破裂是多種因素共同作用的結(jié)果。為了更深入地了解熱荷載作用下玻璃破裂的各種影響因素，本文搭建了玻璃破裂行為模擬實驗臺，能夠設(shè)置多種實驗工況，實現(xiàn)熱荷載作用下玻璃破裂多種影響因素的研究。
　　 通過玻璃破裂模擬行為實驗臺，本文首先開展熱荷載作用下影響玻璃破裂的因素的顯著性實驗。從7個常見影響熱荷載作用下玻璃破裂的因素中篩選出了三個非常重要

2、的影響因素（玻璃厚度、玻璃邊緣平整度、熱輻射源升溫速率）和兩個重要的影響因素（玻璃的平面尺寸、遮蔽表面寬度），然后對這些顯著性的因素分別開展單因素變化時玻璃熱破裂實驗。
　　 為了方便實驗比較，本文還選用了兩種不同類型的玻璃：浮法玻璃和在線高透Low-E 玻璃（不鋼化）單片，分別針對顯著性因素開展玻璃破裂實驗。研究發(fā)現(xiàn)：
　　 1、玻璃首次破裂主要發(fā)生在玻璃表面上部，而且多數(shù)發(fā)生在表面上部邊緣中心點位置處，這是因為封閉實

3、驗箱體內(nèi)部上層空氣溫度較高所致。
　　 2、針對玻璃厚度因素，研究了五種不同厚度對浮法玻璃首次破裂參數(shù)的影響。浮法玻璃首次破裂時間、首次破裂時兩表面中心點之間溫度差、首次破裂時向火面中心點同破裂位置處背火面遮蔽點之間的平均溫度差和首次破裂時的熱應(yīng)力都隨厚度增大而增大。
　　 3、針對玻璃邊緣平整度因素，由于只有兩種水平：磨邊和不磨邊，在因素顯著性實驗中發(fā)現(xiàn)：進行磨邊處理后的浮法玻璃更能耐受高溫。
　　 4、針對熱

4、輻射源升溫速率因素，研究了五種不同熱輻射源升溫速率對兩種玻璃首次破裂參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)：兩種玻璃的首次破裂時間隨熱輻射源升溫速率增加而降低。浮法玻璃首次破裂時向火面中心點溫度、首次破裂時表面中心點之間溫度差、首次破裂時向火面中心點同破裂位置處背火面遮蔽點之間的平均溫度差都隨熱輻射源升溫速率的增加而不斷增加，而Low-E 玻璃隨著熱輻射升溫速率的提高首先增加，在15℃/min 時最大，然后下降。
　　 5、針對遮蔽表面寬度因素，研究

5、了五種不同遮蔽表面寬度對兩種玻璃首次破裂參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)：遮蔽表面寬度對于玻璃首次破裂時間、首次破裂時玻璃表面中心點的溫度及溫度差、首次破裂時向火面中心點同破裂位置處背火面遮蔽點之間的平均溫度差、首次破裂位置處熱應(yīng)力影響相對于熱輻射源升溫速率因素較小。而遮蔽表面寬度對向火表面首次破裂位置處遮蔽點的平均溫度影響較大，隨著遮蔽表面寬度的增加，浮法玻璃向火表面首次破裂位置處遮蔽點的平均溫度隨之不斷減小，而Low-E 玻璃溫度先減小后增大。

6、r>　　 對600×600×6mm3 體積的兩種玻璃的實驗結(jié)果進行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)能夠較好地吻合二參數(shù)和三參數(shù)的Weibull分布，表明Weibull分布可以用來描述玻璃首次破裂時的四個關(guān)鍵表征參數(shù)：首次破裂時間、首次破裂時向火面中心點溫度、首次破裂時向火面中心點同破裂位置處背火面遮蔽點之間的平均溫度差和首次破裂位置處熱應(yīng)力。研究中還給出了二參數(shù)和三參數(shù)Weibull分布函數(shù)、生存概率函數(shù)、故障概率函數(shù)和概率密度函數(shù)表達式。通