斷口和上例一樣,很明顯的分為兩個部分,第一部分在背栓孔底部附近的斷口比較平滑,斷口面不夠平整,與表面的夾角不等于90°,這部分斷口的面積約占斷口總面積的10%。第二部分的斷口比較粗糙平整,與表面的夾角約等于90°,其面積約占斷口總面積的90%。
圖一
圖二
圖三
三 裂紋原因淺析
3.1 從第一部分斷口剖面可看出,裂紋起源于背栓底孔,發展到一定的長度后,(約為裂紋總長度的10%~6%),就產生了失穩脆斷,因此,就有第二部分斷口的特征,整個斷口是比較典型的符合
斷裂力學理論的低
應力失穩脆斷斷口。某幕墻工程微晶玻璃板裂紋狀況及斷口的特征,和微晶玻璃板的試驗結果幾乎完全一致,這表明幕墻工程微晶玻璃板裂紋原因有一定規律性。
3.2 打孔工藝欠妥。以上兩個實例都采用的是
鉆孔后,再擺動擴孔,在底孔根部造成損傷。微晶玻璃比普通石材硬、
脆性大,鉆頭容易
磨損,照搬普通石材的打孔方法和工藝,更易使孔根部產生裂紋或損傷,破裂很大可能起源于背栓底孔這些加工裂紋或損傷。
3.3 裝配不妥。三點定面,采用了四個背栓的結構,三個背栓無間隙裝配,按幾何學三點定面的原理,不會產生附加裝配應力,若第四個背栓也是無間隙裝配,
加工精度很難做到四點共面,容易形成強迫裝配,產生附加裝配應力。每塊兩個背栓的計算應力大于每塊四個背栓的計算應力,試驗結果正好相反,前者有15塊,但一塊都不破;后者有9塊,卻破裂兩塊,證實了以上分析。也就是說起源于背栓底孔這些加工裂紋或損傷,在強迫裝配應力或者強迫裝配應力和外
荷載產生的應力共同作用下,裂紋沿邊角45°發展,當發展到一定尺寸后,就產生失穩性的低應力脆斷,第一斷口剖面相當于裂紋失穩斷裂前的斷口;第二斷口剖面相當于裂紋失穩斷裂后的斷口,這兩種斷口剖面都和典型的玻璃等
脆性材料的失穩低應力脆性破斷特征相吻合。
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