ETFE薄膜材料拉伸强度及其焊接连接强度.pdfVIP

第八届全国现代结构工程学术研讨会 ETFE薄膜材料拉伸强度及焊接连接强度★ 吴明儿1慕仝1张艳琪2 ， (1，同济大学建筑工程景，上海加∞蛇；2、柯沃妻膜结构(上海)有限公司．上海201612) 捶要：ETFE薄膜材料以其高透光性能受到广泛关注，并已在大型体育场馆以及商业设施叶1得到应用，但是目前国内对EITE薄膜 的力学性能的研究还不多．本论文对ETFE薄膜母材以及焊接连接进行了较大数量的单向托伸试验．给H{了屈服强度、．第 二屈服强度、抗拉强度以及焊接连接强度值。试验结果表明，各强度指标离散性不大，屈服强度和第二屈服强度约为抗拉 强度的0．4倍和0．5倍．ETFE薄膜焊接连接强度稳定，约为抗拉强度的0．7倍，焊接连接可以满足强度要求． 关键词：ETFE薄膜，材料强度，拉伸试验 ● 一、引言 奥运场馆水立方的建成使用，极大地刺激了ETFE薄膜材料在我国建筑结构中的应用。ETFE薄膜为高分子 材料，经挤压加工成形，其力学性能与传统的织物类膜材不同。En毛薄膜弹性阶段应变很小，材料屈服后发生 很大的塑性变形，断裂延伸率达350％以上。 ETFE薄膜单向拉伸过程中应力应变曲线经历了两个刚性变化明显的转折点(见图1)，通过循环加载试验可 以知道，第一转折点以下材料呈现较好的弹性特性，应力在第一与第二转折点之间进行循环加载时材料产生残余 。 变形，表明材料在该区域发生屈服，当应力超过第二转折点以后材料发生很大的颦性变形。 r 目前国内ETFE薄膜结构设计缺乏标准，对材料强度的取值还不明确，国外研究也不多。日本于2005年公 布了ETFE薄膜单元设计施工草案，将l，2的屈服应力和1／6的抗拉强度的较小值作为长期荷载时的许用应力， 短期荷载时的许用应力则取长期荷载时的两倍¨J。 种材料共60根试样进行单向拉伸，得到屈服强度、第二屈服强度以及抗拉强度。ETFE薄膜材料通常通过加压 热合进行焊接连接，本文对焊接连接的抗拉强度进行试验，并于母材抗拉强度进行对比。本文得到的焊接连接强 度为母材的O．7倍以上，焊接连接町以保证唧薄膜结构的强度要求。’ 日 50 I∞ 15D：叫 ；翔 姗 站0 411口4翔 ■●一I’●- 图1ETFE薄膜单向拉伸曲线 二、拉伸试验 ’ (一)LqFE尊膜材料 ’ 其中200肚m的打点薄膜选用了两个不同批次的材料，因此材料共六种． (二)试样及试验方法 本文参考塑料薄膜拉伸国家标准进行ETFE薄膜的单向拉伸试验。’。 拉伸试样为长条形(图2)，使用冲刀冲制而成。焊接强度试验时采用与母材相同尺寸的试样，焊缝处于试 ‘基金项目，罾家自然科学基金项目资助(鲫／78129) 工业建筑2008增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 表I屈服点(NPa) 厚度 试样 组 方向 平均值 (uⅢ) I 2 3 4 5 I 曲