隐框玻璃幕墙作为围护结构,直接暴露在环境中,并经受各类荷载作用,性能逐渐劣化,引起渗漏、真空失效、甚至构件坠落等各类耐久性与安全性问题。在幕墙面积量大面广我国,幕墙玻璃或开启扇高空坠落等事件时有报道,应通过科学的管理养护与适时的维修更换减少或消除此类潜在危险;而掌握玻璃幕墙服役性能随时间的变化规律,则是对其采取合理管养与维护措施的依据。本文以玻璃幕墙长期性能演化规律为研究对象,以试验研究和数值模拟为主要手段,对玻璃幕墙面板、结构胶和构件的劣化行为进行了研究,主要研究内容与成果如下述。(1)开展玻璃面板冲蚀试验,通过气固二相流模拟风沙环境,研究不同冲蚀速度和冲蚀角度下玻璃面板的冲蚀行为;测试了玻璃面板的质量、可见光透射比和有效面积比的变化,得到了冲蚀作用引起玻璃面板性能退化的规律,并通过扫描电镜观察玻璃表面形态,分析其细观机理;构建了面板安全性和适用性失效预测模型,建立了基于单位时间冲蚀颗粒总动能的试验室与服役条件冲蚀时间关系。(2)设计新型结构胶加载装置,开展环境—荷载耦合的结构胶加速老化试验和自然暴露试验;测试了不同老化时间的结构胶强度、模量和最大强度伸长率,得到了老化后胶体的应力-应变曲线,并基于胶体材料高分子链断裂和交联反应讨论了环境—荷载耦合作用下结构胶长期性能的劣化机理;通过加速老化试验、自然暴露试验和既有文献的对比,得到了环境作用促进胶体断链反应、荷载作用促进胶体交联反应的结论。(3)开展了紫外光照/湿气人工气候下的幕墙构件加速老化试验,测试了老化1000小时后幕墙构件面板表面的测点挠度;建立了幕墙构件数值分析模型,并将结构胶长期性能试验数据作为胶体材料原始信息输入,分析了构件模型表面测点挠度随胶体劣化程度的变化;在数值分析结果得到试验结果验证的基础上,分析了胶体不同劣化程度的构件模型在设计风压下的力学响应,得到了老化过程中幕墙构件的胶缝最大应力先降低、后增长,面板最大应力先增大、后降低,面板高应力分布区域扩大的结论。