火灾环境下玻璃破裂行为及痕迹特征分析

第一章　绪论 1
第一节　玻璃的分类 1
一、中空玻璃 1
二、车用玻璃 3
三、玻璃幕墙 4
（一）玻璃幕墙的分类 4
（二）玻璃幕墙对玻璃的要求 6
第二节　玻璃破坏痕迹研究进展 6
一、玻璃的破坏机理 6
二、玻璃的传热模型 8
三、研究进展 10
（一）国内研究进展 10
（二）国外研究现状 13
第三节　研究内容 16
一、中空玻璃 16
二、车用玻璃 16
三、幕墙玻璃 17
第二章　火灾环境下普通中空玻璃的破裂行为及痕迹特征研究 18
第一节　实验设计 18
一、实验材料及用品 18
二、实验装置 19
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火灾环境下玻璃破裂行为及痕迹特征分析
·2·
（一）热辐射实验台 19
（二）油盘火实验装置 20
三、实验设计 21
第二节　热辐射作用下中空玻璃的破裂行为及痕迹特征 27
一、火源热释放速率 27
二、玻璃尺寸对中空玻璃破裂行为的影响 28
（一）玻璃破裂模式 28
（二）玻璃表面温度随时间变化情况 30
（三）玻璃首次破裂时间及温差分析 34
三、空气夹层厚度对中空玻璃破裂行为的影响 40
（一）玻璃破裂模式 40
（二）玻璃表面温度随时间变化情况 41
（三）玻璃首次破裂时间及温差分析 45
四、升温时长对中空玻璃破裂行为的影响 50
（一）玻璃破裂模式 50
（二）玻璃表面温度随时间变化情况 53
（三）玻璃首次破裂时间及温差分析 60
五、中空玻璃破坏痕迹 65
（一）玻璃热炸裂破坏痕迹 65
（二）玻璃高温遇水破坏痕迹 66
六、小结 72
第三节　油盘火作用下中空玻璃的破裂行为及痕迹特征 73
一、火源热释放速率测定 73
二、玻璃尺寸对中空玻璃破裂行为的影响 75
（一）玻璃破裂模式 75
（二）玻璃温度场分布特点 76
（三）玻璃表面温度随时间变化情况 78
三、空气夹层厚度对中空玻璃破裂行为的影响 88
（一）玻璃破裂模式 88
（二）玻璃表面温度随时间变化情况 89
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目　　录
·3·
（三）玻璃首次破裂时间 101
四、距火源不同高度对中空玻璃破裂行为的影响 105
（一）玻璃破裂模式 105
（二）玻璃表面温度随时间变化情况 106
（三）热应力的计算 108
五、中空玻璃破坏痕迹 112
（一）玻璃热炸裂破坏痕迹 112
（二）玻璃高温遇水破坏痕迹 113
六、小结 118
第三章　火灾环境下车用玻璃的破裂行为及痕迹特征研究 120
第一节　实验设计 120
一、实验材料 120
二、实验装置及仪器 122
三、实验设计 123
第二节　车用玻璃破裂行为研究 125
一、火源功率对车用玻璃破裂行为的影响 125
（一）火源功率与油盘尺寸的关系 126
（二）对钢化玻璃破裂行为的影响 128
（三）对夹层玻璃破裂行为的影响 136
二、火源与玻璃表面的距离对车用玻璃破裂行为的影响 150
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 150
（二）对夹层玻璃破裂行为的影响 158
三、升温速率对车用玻璃破裂行为的影响 167
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 168
（二）对夹层玻璃破裂行为的影响 175
四、火源位置对车用玻璃破裂行为的影响 183
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 184
（二）对夹层玻璃破裂行为的影响 188
五、火源形式对车用玻璃破裂行为的影响 192
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火灾环境下玻璃破裂行为及痕迹特征分析
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（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 192
（二）对夹层玻璃破裂行为的影响 194
六、小结 197
第三节　车用玻璃破裂痕迹特征研究 198
一、机械破坏条件下车用玻璃破裂痕迹特征分析 198
（一）不同的机械冲击能量 198
（二）不同的玻璃放置方式 202
二、热炸裂条件下车用玻璃破裂痕迹特征分析 205
（一）油盘火下的热炸裂 205
（二）热辐射下的热炸裂 210
三、高温遇水炸裂条件下车用玻璃痕迹特征分析 212
（一）不同水流形式 212
（二）不同加热终止温度 215
（三）不同保温时间 216
四、小结 218
第四节　实体汽车火灾中车用玻璃破裂行为及痕迹
　　　　特征研究 219
一、实验设计 219
二、玻璃破裂行为分析 222
三、玻璃破裂痕迹特征分析 225
四、小结 229
第四章　火灾环境下幕墙玻璃破裂行为及痕迹特征 230
第一节　实验设计 230
一、实验材料 230
二、实验装置 230
三、实验设计 233
第二节　框支承幕墙玻璃破裂行为 239
一、升温速率对框支承幕墙玻璃破裂行为的影响 239
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 239
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目　　录
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（二）对中空玻璃破裂行为的影响 245
二、火源功率对框支承幕墙玻璃破裂行为的影响 251
（一）火源功率与油盘尺寸的关系 251
（二）对钢化玻璃破裂行为的影响 252
（三）对中空玻璃破裂行为的影响 257
三、火源与玻璃表面距离对框支承幕墙玻璃破裂
　　行为的影响 261
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 261
（二）对中空玻璃破裂行为的影响 266
四、玻璃尺寸对框支承幕墙玻璃破裂行为的影响 270
（一）对钢化玻璃破裂行为的影响 270
（二）对中空玻璃破裂行为的影响 274
第三节　点支承幕墙玻璃破裂行为 277
一、升温速率对点支承幕墙玻璃破裂行为的影响 277
二、火源功率对点支承幕墙玻璃破裂行为的影响 282
三、火源与玻璃表面距离对点支承幕墙玻璃破裂
　　行为的影响 287
四、玻璃尺寸对点支承幕墙玻璃破裂行为的影响 291
第四节　幕墙玻璃破裂痕迹特征 295
一、热炸裂条件下幕墙玻璃破裂痕迹特征分析 295
二、高温遇水条件下幕墙玻璃破裂痕迹特征分析 298
第五节　实体火灾中玻璃幕墙破裂行为及痕迹特征 300
一、框支承单层钢化玻璃幕墙破裂行为 300
二、框支承中空玻璃幕墙破裂行为分析 304
三、框支承玻璃幕墙破裂痕迹特征分析 307
四、点支承玻璃幕墙破裂行为分析 311
五、点支承玻璃幕墙破裂痕迹特征分析 314
参考文献 316