1 引言
随着科技的进步，人们越来越多的将玻璃幕墙等建筑玻璃应用于现代建筑当中。但是，近年来不断发生的恐怖活动和意外爆炸，让人们开始关注建筑物的抗爆炸设计。研究表明，城市中的建筑物爆炸会引起巨大的破坏，造成极大伤亡，在这些伤亡人数中，很大一部分直接或者间接的是由建筑玻璃的破碎引起的。爆炸发生时，冲击波作用于玻璃上，造成玻璃的飞溅，对人们造成直接的伤害，另外冲击波透过玻璃的缝隙进入建筑物中又会对人们造成间接伤害。研究人员开始关注如何采用更加安全的建筑玻璃设计，减少爆炸冲击下建筑玻璃的飞散破坏，保证建筑物内外人员的安全。国外在玻璃抗爆方面的研究已较为深入，制定了相应规范，提出了玻璃抗爆设计的方法。国内在这方面起步比较晚，研究尚不多见。目前虽然对抗爆玻璃的破坏强度、动力响应、安全性及经济性等方面进行了某些研究，但我国现行规范中尚没有抗爆玻璃的设计计算方法和相关规定，对建筑玻璃在爆炸荷载下的抗冲击性能也缺乏足够的认识，因此有关抗爆玻璃的设计方法，及其在理论、试验等方面仍需做很多的研究工作。本文对建筑玻璃在爆炸荷载作用下的破坏研究现状做了较全面的综述，并指出了今后建筑玻璃抗爆的主要研究方向。
2 玻璃材料性能
玻璃是经过液体固化后形成的一种均质透明的固体材料，表现出良好的各向同性。目前应用于建筑中的玻璃多为钠钙硅酸盐玻璃，主要成分是SiO2，在生产过程中经过了高温加热，然后冷却（词条“冷却”由行业大百科提供）成型，所以在室温下玻璃表现出很好的脆性，并通常具有很好的弹性模量。
2.1 玻璃的力学性能
玻璃在低温和常温下基本是理想的弹性体，遵循胡克定律，玻璃的弹性模量为(44.1~88.2)×10的9次方，泊松比为0.2。玻璃在拉伸状态下的应力（词条“应力”由行业大百科提供）应变曲线与钢材不同，钢材在达到弹性极限之前，应力应变基本呈直线关系，在达到弹性极限之后，在应力基本没有变化的情况下，应变会迅速增加，应力应变呈非线性关系。玻璃应力应变呈线性关系，没有明显的屈服，是理想的弹脆性材料。钢材与玻璃的应力应变拉伸曲线如图1所示。
2.2 玻璃的强度
玻璃的实际强度一般仅为3×10的7次方~15×10的7次方Pa，比理论强度小很多，这主要是玻璃表面的微裂纹（词条“裂纹”由行业大百科提供）、内部的不均匀性（词条“均匀性”由行业大百科提供）及各种缺陷造成的，这些原因使玻璃的强度不仅仅受原子间作用力的影响。实际中，可以采用Orowan公式计算玻璃的理论强度：
其中：Eγ 表示表面能，a表示离子间距离。为了简化，强度理论也可以用σth=nE来表示，n是与物质结构和键型有关的常数，一般n取0.1~0.2。
建筑结构中采用的玻璃一般可以分为平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、夹丝玻璃这几类。
平板玻璃包括引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃（词条“浮法玻璃”由行业大百科提供）。浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行，劳动生产率高且利于管理等方面的原因，正成为玻璃制造方式的主流。浮法玻璃是用海砂、硅砂、钾化石、纯碱（词条“纯碱”由行业大百科提供）、白云石等原料，按一定比例配制，经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带，冷却硬化（词条“硬化”由行业大百科提供）后脱离金属液，再经退火切割而成的透明无色平板玻璃。平板玻璃广泛应用于建筑物的门窗（词条“门窗”由行业大百科提供）中。钢化玻璃。它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说，具有两大特征:一是前者抗压强度是后者的数倍，抗拉度是后者的3倍以上，抗冲击是后者5倍以上;二是钢化玻璃不容易破碎，即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂，对人体伤害大大降低。夹层玻璃是由两片或两片以上的单片玻璃和玻璃间的有机中间胶(PVB)合层构成，PVB(聚乙烯（词条“聚乙烯”由行业大百科提供）醇缩丁醛)具有很好的粘结性能，所以经过两层或者多层玻璃的夹胶，使夹层玻璃具有很好的抗冲击性。当玻璃受到破坏时，PVB夹层会起到粘结作用，防止玻璃飞溅，起到保护作用。在目前，夹层玻璃是一种很好的抗爆玻璃材料，能减少冲击波进入室内对居民的伤害。
中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成，周边用高强、高气密性的复合粘结剂将两片或多片玻璃与密封条粘结密封。中空层充入空气，所以中空玻璃具有隔音、保暖效果好的优点，广泛应用于北方寒冷地区及现代新型建筑。夹丝玻璃是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时，再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。它的特性是防火（词条“防火”由行业大百科提供）性优越，可遮挡火焰，高温燃烧时不会炸裂，破碎时不会造成碎片伤人。夹丝玻璃在受到撞击时只会形成辐射状裂纹而不至于堕下伤人，具有一定的抗冲击能力，故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。
3 爆炸冲击波荷载
一般来说，爆炸现象都是物质变为一种高温高压气体的化学反应，反应极为迅速，并随之放出3000℃左右的高温和几万个大气压的冲击波。冲击波是一种强烈的压缩波，其波阵面前后介质的参数是一种有限量的突跃变化，并在波头上堆积起来，形成强间断面（词条“断面”由行业大百科提供）。
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