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郑州玻璃幕墙结构失效原因及现场检测

来源:http://www.hnmuqiang.com/news/58.html   发布时间:2017-12-26


我国幕墙建筑自1983 年起步,20 世纪90 年代中期达到高潮,到2010 年底,我国已建成了约2 亿m2 的各式建筑幕墙(包括采光屋面),占世界总量的50%以上。然而,随着玻璃幕墙使用量的增多及服役年限的增加,幕墙玻璃突发坠落事故时有发生,严重威胁着人们的生命财产安全。
结构胶失效是导致幕墙玻璃坠落最主要的原因之一。现行国家标准GB 16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》和JGJ102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》要求结构胶提供10 年的质量保证。按照这个规定,20 世纪80 年代以来我国所建的玻璃幕墙,特别是90 年代所建的隐框玻璃幕墙所用的结构胶,目前均已超过了质量保证期,开始出现各种不同的失效现象。相关调查表明,因结构密封胶失效引起的玻璃幕墙质量问题占到玻璃幕墙所有质量问题的40%以上。因此,深入剖析玻璃幕墙用结构胶失效模式及其原因,并开展相关的检测技术研究,对防范幕墙玻璃坠落、指导既有玻璃幕墙加固维修或新建玻璃幕墙结构设计具有重要意义。
玻璃幕墙结构胶失效现场检测
目前,国内关于结构密封胶质量控制与检测的规范与标准有:JC/T 882—2001《玻璃幕墙接缝用密封胶》,JC/T883—2001 《石材用建筑密封胶》,JC/T486—2001《中空玻璃用弹性密封胶》,GB/T14683—2001《建筑用硅酮密封胶》,GB/T 13477—2001《建筑用密封胶试验方法》,GB16776—2003《建筑用硅酮结构密封胶》等。这些规范与标准一方面规范了结构密封胶的生产与使用,另一方面也体现了国家及行业对建筑用结构胶质量问题的高度重视。
我国的玻璃幕墙行业起步较晚,相应的幕墙检测评估技术也起步较晚,而且发展也不完善。我国对玻璃幕墙结构胶现场检测的研究,只限于一些常规的力学性能及老化实验检测。比如,目前上海、四川和江苏等几个省市编制的玻璃幕墙安全评估地方规程对幕墙用硅酮结构密封胶的热老化、紫外线老化下的胶体邵氏硬度变化及力学性能变化进行了规定。在既有幕墙结构胶现场检测方面,目前采用最多的是现场切割部分样品送回实验室进行检测,或者直接定性地观测结构胶的外表现象,以及用邵氏硬度计测量胶体的硬化程度。近几年也出现了一些新的现场检测方法,比如洗盘法模拟集中载荷作用下的现场检测法,气囊法模拟均布载荷作用下的现场检测方法、现场拉伸测试方法等。此外,在无损检测方面,陈振宇等提出了一种基于FFT 功率谱的全隐框玻璃幕墙结构胶脱胶长度检测方法;刘小根等提出了一种基于振动测试技术的隐框玻璃幕墙结构胶损伤检测方法;林圣忠等人提出了一种基于应变的玻璃幕墙结构胶损伤检测研究。这些研究方法都是通过测量幕墙玻璃的动态参数变化来识别结构胶的脱胶与断胶,是一种无损的间接检测。目前,也有人研究用超声方法鉴别结构胶的损伤及界面粘结强度等。
国外发达国家在幕墙生产建设过程中,非常重视幕墙用结构胶的质量控制,且幕墙玻璃一般采用夹层玻璃代替传统的钢化玻璃,因此玻璃幕墙出现质量事故的几率相对较小。在针对结构胶开展的研究工作方面,主要以研究结构胶的力学性能及结构胶的老化性能及耐候性能为主,并建立起了相应的测试标准。对于既有玻璃幕墙硅酮结构密封胶的检测,美国材料试验协会在ASTM C1392—00(2005)《结构密封胶装配失效评估标准指南》中提出了一种针对安装在装配玻璃系统上的结构密封胶的评估及其结构密封胶失效范围的方法。该方法通过测量在局部加载的条件下所获得的玻璃挠度,来确定结构密封胶失效的部位,但是由于需要针对不同玻璃尺寸预先建立起标准,现场操作比较麻烦。Efstathiades 等人首次把神经网络这个概念引入到对玻璃幕墙的健康检测中,通过结构模态分析获得网络的学习样本和测试样本,接着把学习样本送入网络进行训练,建立输入参数与结构损坏之间的映射关系,最后采用测试样本送入网络中进行测试和推广。该方法为突破玻璃幕墙的检测与评估开辟了新的道路,但是其研究尚处于理论研究最初阶段,更深层次的研究及工程实际应用工作有待进一步开展。
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