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中国、美国、欧洲标准与有限元计算PVB夹层玻璃的结果对照

2020-07-13刘耀峰

建筑与装饰 2020年13期
关键词:有限元

刘耀峰

摘 要 计算PVB夹层玻璃受力性能时,根据中国标准、国外标准或有限元计算的结果往往差异较大,易引起困惑。本文按照中国标准(GB)、美国标准(ASTM)、欧洲标准(prEN)及两种有限元MIDAS/GEN、ABAQUS计算夹层玻璃的受力性能,并比对结果,以明确各种算法的区别。

关键词 夹层玻璃;受力性能;中国标准;美国标准;欧洲标准;有限元

1简介

在静态面荷载条件下,中空玻璃与不考虑夹层剪切模量影响的夹层玻璃,其力学性能基本等同于将内、外层玻璃按照刚度成正比分配荷载后表现出的力学性能[1]。本文通过不同算法分析夹层玻璃在考虑与不考虑夹层剪切模量时的力学性能,可在很大程度上涵盖单片玻璃、中空玻璃及夹层玻璃的力学性能。

本文选取2种面板配置、3种尺寸的四边简支PVB夹层玻璃,在3种面荷载情况下,分别按照中国标准JGJ 102-2003(简称GB)、美标ASTM E1300-09a(简称ASTM)、欧标prEN 16612:2013E与prEN16613:2017E(简称prEN),以及有限元MIDAS/GEN和ABAQUS对挠度和应力进行计算,并比对结果,以明确5种算法的区别。

2PVB夹层玻璃在不同算法中等效厚度的区别

(1)按照中国标准。根据JGJ 102-2003,夹层玻璃计算等效厚度仅与玻璃片公称厚度有关,短期与长期荷载均不计夹层剪切模量的影响,力学性能等同于叠合体,见图1-1。

(2)按照美标。根据ASTM E1300-09a,夹层玻璃计算等效厚度计入夹层剪切模量的影响,力学性能介于叠合体与组合体(见图1-3)之间,见图1-2,且与玻璃片的最小厚度、面板宽度、夹层厚度等有关。同时,夹层剪切模量与温度、作用时间有关。本文选取2种玻璃配置在3种面板尺寸下对应的等效挠度与等效应力计算厚度见表1、图2-1,2-2。……

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