建筑膜材料的撕裂破坏是在建筑膜结构安装应力或预应力作用下,由膜材料上的初始小洞、裂缝或其他缺陷等引发,再迅速扩大并导致膜材料整体破坏的过程。由于它与建筑膜材料的安装和使用安全有密切关系,因此受到建筑膜结构工程界的普遍重视。目前国内外对建筑膜材料撕裂性能的测试主要有单舌撕裂法、双舌撕裂法、梯形撕裂法以及单轴中心裂缝撕裂法等,但还没有一个已得到建筑膜材料制造商与建筑膜结构设计部门广泛认同的撕裂强度测试标准。由于测试方法不尽相同,给建筑膜结构设计选材带来了困难,同时也阻碍了膜材料制造业的技术进步。本文比较了国外膜材料生产商用于测试膜材料撕裂强度的主要标准,分析比较了不同测试条件对膜材料撕裂强度测试指标的影响,并讨论了膜材料撕裂破坏的机理,以期为国内建筑膜材料撕裂性能测试标准的制定提供一定的理论与试验基础。
比较了目前国外用于测试建筑玻璃膜材料撕裂强度的主要方法和标准,分析了不同测试方法对建筑玻璃膜材料撕裂强力的影响,讨论了建筑玻璃膜材料的撕裂机理。试验研究表明双舌撕裂法很难稳定控制裂缝撕裂方向,从而导致无效试样较多,不适合用于建筑玻璃膜材料撕裂性能测试。中心裂缝撕裂法的测试结果受试样裂缝尺寸的影响较大,在提出新的测试指标之前,暂不宜将其测出的断裂强力直接作为建筑玻璃膜材料的特征参数。梯形撕裂法的撕裂模式单纯,试验结果也较稳定,是值得推荐的建筑玻璃膜材料撕裂强度测试方法。
※梯形撕裂法试样的破坏过程
与受力状态复杂的双舌撕裂法不同,梯形撕裂法的撕破过程主要发生于撕裂三角区内的纵向纱线系统,横向纱线对撕裂几乎不产生影响。在拉伸载荷作用下,试样裂缝根部的部分纵向纱线率先承载,并出现伸长变形。随着加载的继续,撕裂三角区内能够承受纵向拉伸载荷的纱线根数逐渐增多,试样的承载能力进一步加大,接下来在裂缝外侧有少数纵向纱线因变形量超过其断裂伸长而开始发生断裂,此后试样便进入了稳定撕裂阶段,即在撕裂三角区内不断有纱线断裂,又不断有新的纱线加入承载行列。梯形撕裂法的撕裂破坏过程较双舌撕裂法单纯,其撕破模式主要表现为纵向纱线系统发生不等长拉伸断裂破坏,横向纱线系统的作用很小,因此撕裂三角区的大小(它与撕裂三角区内能同时承载的纱线根数有密切关系)、承载纱线自身的断裂强力及断裂伸长率等对该方法的测定值有着重要影响。
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