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玻璃窗
米字型胶带加固的效果

近期台风、龙卷风及强对流天气中，多地住宅阳台落地窗出现玻璃破碎、整樘窗体脱落甚至被负风压吸出的事故。在部分场景中，使用胶带加固反而导致玻璃破坏。

本文将使用RFEM6对比玻璃窗胶带加固前后的应力结果。

模型概况

本例玻璃窗的尺寸为 ，四边简支。

玻璃厚度为 ，采用美标热钢化玻璃：

胶带选用家庭常用防水胶带，弹性模量取 ，泊松比取 。胶带宽48mm，厚0.5mm：

玻璃面板采用标准类型的面单元；胶带厚度较薄，采用膜单元进行模拟。不考虑玻璃板和胶带之间的相对滑移，接触关系设置为完全传力。

有限元网格尺寸设置为10mm。

荷载概况

本例设置两个荷载工况：LC1和LC2。

• • LC1：无胶带
• • LC2：有胶带

两个荷载工况中均施加 的均布面荷载，面荷载始终垂直于玻璃板法向。

在LC1中，设置结构调整，停用胶带，不考虑胶带对受力的影响。

为了对比前后两个工况的结果差异，单独创建这样的结果组合

结果对比

无胶带加固时，变形最大为 ，在这样的强风作用下，应该已经可以看到玻璃出现摇晃的迹象。

玻璃是一种典型的脆性材料。表面拉应力是导致建筑玻璃破坏的主要原因，一般关注玻璃面板的上下表面主拉应力 、 即可。

查看LC2胶带加固的结果，变形并没有减小，与无胶带时变形几乎一致：

在查看应力结果时，我们来查看RC1：LC2-LC1的差值结果，这样会更清晰一些。

对于上表面第一主应力，设置胶带会导致玻璃78.56%的区域拉应力出现上升的情况，尤其是在胶带交叉处和玻璃边缘位置：

对于下表面第一主应力，设置胶带会导致玻璃25.09%的区域拉应力出现上升的情况，同样在交叉处和边缘位置较为严重：

总结

通过有限元分析可以看到，在玻璃表面粘贴胶带不能很好的防止玻璃破坏。另外，清洁粘贴胶带时，有时会使用硬卡纸、美工刀等刮擦玻璃表面，这会大幅增加玻璃表面微裂缝的出现概率、从而降低玻璃本身的承载力。