夹层玻璃板损伤检测及评估

摘要

夹层玻璃是当今新型的建筑材料。它与一般的建材玻璃相比，除了不褪色、光亮鉴人、抗风化性强、经久耐用、价格便宜等众多优点外，还具有独特的多功能特性，如安全性、保安性、控制噪音、调节阳光等，同时由于它坚固、适用性强，能解决许多建筑设计中的难题，因此越来越广泛地被应用于在现代建筑设计中。 夹层玻璃作为一种新的结构材料，对其进行结构分析是一个新的课题。建立一套完善的、科学的、系统的结构分析理论，确立合理的又适合工程计算的力学分析模型，并根据建立的理论导出相应的结构分析方法及有限元模型，将该模型应用到基于动力分析的PVB损伤检测与后期强度评估中，是本文所要研究的内容。 国内外关于夹层结构的研究已有相当进展，50年代前Reissner和CTWang就开始从事夹层板壳理论工作。Reissner讨论了夹层板壳的小挠度理论，该理论适用于表层同厚度同质且很薄、夹心很软的各向同性夹层板壳；CTWang则用了Reissner方法，将Reissner理论推广到大挠度问题，建立了夹层板壳大挠度理论；在Reissner理论的基础上Hoff考虑了夹心的横向剪切作用和表层的抗弯能力，在解决刚性面板的夹层中，比Reissner理论更为合理，但这两种理论皆未考虑夹心的弹性支撑作用；ΠpycakoB-杜庆华理论则考虑了夹层抗剪切与弹性支撑作用及面层的抗弯能力，至此夹层板壳理论以相当完善。 与普通的夹层板不同，夹层玻璃板的位移模式比较复杂，提出非常精确却难以求解的位移模式对工程计算并没有什么实际意义。因此，在充分考虑夹层玻璃板的特性后，笔者提出了一种新的夹层玻璃板一阶剪切变形的位移模式，能够很方便的求出四边简支矩形板在均布荷载下的弯曲问题。通过与Hoff理论[¨、玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)[2]以及有限元分析结果比较，验证了本文方法的正确性。本文方法公式简单，便于计算，所得挠度具有较高精度，能够满足工程的需要。 利用上述位移模式，本文建立了8节点有限单元模型，推导了夹层玻璃板静力和自由振动的有限元公式，利用该有限元模型，本文应用“频率变化比”法对夹层玻璃板PVB胶进行损伤检测，建立了基于动力分析的损伤检测有限元分析过程。同时对夹层玻璃板损伤后进行单位置和多位置的强度评估，为夹层玻璃板后期使用提供参考。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章夹层玻璃板弯曲分析及自由振动

第三章夹层玻璃板有限元分析

第四章基于动力分析的夹层玻璃板PVB损伤检测

第五章夹层玻璃板强度评估

第六章总结

参考文献

作者简介

致谢