玻璃廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑,在火災(zāi)環(huán)境下建筑玻璃破裂脫落等行為會帶來新的通風口和火勢蔓延通道從而帶來更大的危害。為了更好的了解火災(zāi)環(huán)境下影響玻璃破裂的各種因素,搭建了模擬火災(zāi)環(huán)境下玻璃破裂行為實驗臺并設(shè)置了多種實驗工況,運用實驗和數(shù)值模擬的方法分別從宏觀和微觀角度對玻璃在火災(zāi)環(huán)境下的破裂行為進行了研究。本文選取了建筑最常用的浮法玻璃作為研究對象,首先對四邊遮蔽、左右豎直遮蔽、上下水平遮蔽和全隱框四種不同遮蔽方式玻璃幕墻實施熱輻射實驗,利用火源熱釋放速率、玻璃首次破裂時間、裂紋擴展行為、脫落現(xiàn)象以及裂紋起裂位置等重要參數(shù),得到四邊遮蔽的玻璃最容易發(fā)生破裂,半隱框玻璃幕墻相比四邊遮蔽玻璃幕墻具有更好的防火性能;對于全隱框玻璃而言,火源位置的變化會對防火性能有顯著的差異。其次對比研究了常見的四點支撐方式和四邊遮蔽方式幕墻的熱破裂行為,發(fā)現(xiàn)框支撐玻璃破裂位置一般位于溫度差最大遮蔽邊處,而點支撐起裂位置是在支撐點處。調(diào)整火源在玻璃表面中心與玻璃厚度方向之間的距離,結(jié)果表明在破裂臨界位置內(nèi)兩種支撐方式裂紋的復雜程度與位置有密切關(guān)系,火源位置近,玻璃裂紋形態(tài)復雜、數(shù)量多且有大量交叉裂紋和裂紋孤島的形成。... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外對玻璃幕墻火災(zāi)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 實驗研究
        1.2.2 理論研究
        1.2.3 數(shù)值模擬研究
    1.3 研究內(nèi)容與研究目標
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 實驗臺及實驗設(shè)計
    2.1 實驗臺的搭建
        2.1.1 熱輻射系統(tǒng)
        2.1.2 玻璃幕墻系統(tǒng)
        2.1.3 測試系統(tǒng)
    2.2 實驗工況介紹
        2.2.1 不同支撐方式實驗工況
        2.2.2 不同火源位置實驗工況
    2.3 實驗設(shè)計說明
        2.3.1 實驗?zāi)康?br>        2.3.2 實驗步驟
    2.4 本章小結(jié)
3 不同支撐方式下浮法玻璃熱破裂行為研究
    3.1 引言
    3.2 框支撐不同遮蔽方式實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 火源熱釋放速率
        3.2.2 不同遮蔽方式下首次破裂時間分析
        3.2.3 玻璃表面溫度與空氣溫度
        3.2.4 裂紋演化過程分析
        3.2.5 破裂行為以及遮蔽方式對脫落的影響
    3.3 框支撐與點支撐玻璃幕墻熱破裂行為對比研究
        3.3.1 破裂時間
        3.3.2 玻璃表面和空氣溫度
        3.3.3 熱釋放速率
        3.3.4 裂紋擴展行為
    3.4 本章小結(jié)
4 火源位置變化對浮法玻璃熱破裂行為影響
    4.1 引言
    4.2 實驗結(jié)果對比與討論
        4.2.1 火源位置對不同支撐方式首次破裂時間的影響
        4.2.2 不同支撐方式破裂時溫度比較
        4.2.3 不同支撐方式的裂紋起裂方式
    4.3 本章小結(jié)
5 浮法玻璃微破裂行為數(shù)值模擬研究
    5.1 引言
    5.2 .離散體中的熱力學模型
        5.2.1 熱傳導方程
        5.2.2 熱管熱阻與材料熱傳導率的關(guān)系
        5.2.3 熱力耦合計算
    5.3 浮法玻璃離散元模型建立
        5.3.1 顆粒流基本原理
        5.3.2 幾何模型的建立及參數(shù)的確定
        5.3.3 火災(zāi)高溫載荷
        5.3.4 分析和交互的定義
    5.4 玻璃微裂紋破裂分析與討論
        5.4.1 高溫載荷作用下玻璃微觀破裂形態(tài)
        5.4.2 玻璃破裂過程中微裂紋的演化特征
        5.4.3 高溫荷載作用下玻璃微裂紋擴展機理
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3641793