玻璃，科学定义是指玻璃转化的非固定固体。我们常说的主要成分是二氧化硅（石英）。熔化后迅速冷却。由于没有足够的时间形成晶体，分子仍以液体分子状态冻结，形成非固定固体。
玻璃中二氧化硅的无定形结构
人类最早使用的玻璃是天然火山玻璃。公元前200年，巴比伦人发明了吹制玻璃的方法。玻璃作为建筑材料使用至今，已有近两千多年的历史。
玻璃覆盖的水晶宫
代表英国先进工业技术，1851年
普通玻璃的软化温度为600-750℃，凝固温度为500-550℃。11世纪，德国发明了制造平面玻璃的技术。首先将玻璃吹成球形，然后制成圆柱形，最后切割、压平、冷却。但吹制或体积法生产的玻璃并不是完全平整的，抛光的成本和难度都比较大。一块4米X2米玻璃板的成本大约是今天的30倍。
古法生产的玻璃很难做到完全平整
浮法玻璃于1952年发明，其方法是将玻璃熔体倒入装有熔化的金属锡的圆筒中。玻璃浮锡面后，自然形成两面光滑的表面。经过冷却、退火和抛光后，它变成了接近完全平坦的玻璃。浮法玻璃大大降低了生产成本，提高了平整度。目前钢材弹性模量，世界上大部分平面玻璃都是采用浮法生产的。
如今，制造商拥有最大的25毫米厚、3.6米宽、12米长甚至更长的透明玻璃。考虑到生产和运输成本，最大尺寸为6mx3m，常用尺寸一般小于4mx2m。
玻璃的特点
最常见的是钠脂玻璃，含有75%的硅，还有氧化钠、氧化钙等添加剂。通过添加不同的成分，可以改变颜色、反射系数、透光系数、隔热性、机械性能等，因此在实际应用中存在很多可能性。
装饰教堂彩色玻璃
透光率
玻璃最大的特点就是透光性。普通玻璃呈淡绿色，3mm和5mm厚的净化玻璃透光率分别为87%和84%。超白玻璃，即低铁玻璃，通过减少原料中的氧化铁成分，可以进一步提高透明度，常用于博物馆或商店橱窗。一些大型公共建筑还采用超白玻璃来提高幕墙系统的通透视觉效果。
热加工
玻璃体的导热系数不大，但红外线的透过率大于可见光，从而产生加热房间的效果。现代建筑中应用的玻璃大多采用高反射、镀膜、中空等技术来提高其热工性能和节能指标。
Low-E玻璃增强不锈钢丝
高反射玻璃添加了铁钴镍等元素，可能会造成刺眼，影响人们的注意力。现在提高热工作性能常采用镀膜玻璃和中空玻璃。如果在稍宽的中空层安装不透明材料或控制百叶窗，可以调节光线角度。
机械性能
玻璃的密度与成分有关。普通钠硅玻璃的密度约为2.5g/cm3，约为钢的1/3。弹性模量为60000~，也是钢的1/3。线膨胀系数约为钢材的0.8倍，相差不大。
玻璃是一种理想的弹性体，硬度较高。其强度与成分、环境温度、几何形状、热处理条件等因素有关。普通玻璃的压力极限强度可以达到60-，拉伸强度也可以达到50MPa。其最大的缺点是质脆，没有明显的屈服阶段。局部应力集中或冲击会造成破碎。
为了改善玻璃的脆性，采用退火、淬火、表面处理、镀膜、微低温球化、材料复合等方法发明了多种安全玻璃，如钢化玻璃、长丝玻璃、贴花玻璃、钛金玻璃等。 。 本质
钢化玻璃也称为强化玻璃。表面有一层压应力层，内部有拉伸层和平衡层。强度和抗冲击能力大大提高。但不能切割或打开，使用过程中容易爆炸。碎片可能是分散的或附着的。因此，在天窗、建筑物的外墙，我们经常使用强化胶玻璃或长丝玻璃。
为了提高玻璃的承载能力，可以将单片玻璃与树脂胶复合成多层板。胶玻璃中的单片破碎后不会散落。即使玻璃全部破碎，在胶水的作用下仍能保持一定的结构承载能力。
在钢丝熔化状态下，将预热处理的钢丝或钢网制成玻璃中间。表面可通过退火和切割进行压制或抛光。当玻璃受到撞击或温度突然损坏时，碎片不会飞扬。遇火时，玻璃受热而炸裂，但金属网使玻璃保持固定钢材弹性模量，火焰超出，故又称防火玻璃。
玻璃结构案例
早期的玻璃多用于建筑围护结构，但随着产品性能的不断提高，玻璃作为结构材料成为现代建筑的新亮点。这些玻璃结构可能是整体建筑，也可能只是幕墙、楼梯、檐篷等部分。
世界顶级的玻璃设计公司，包括荷兰、英国、O’、意大利等，他们的玻璃作品引起了全世界的关注，也在一定程度上反映了现代玻璃结构的发展进程。
玻璃
苹果旗舰店是最著名的玻璃建筑，是苹果向外延伸空间、展示创新的重要组成部分。 2006年建成的第五大道苹果旗舰店是一个长约10米的立方体。该结构采用90块玻璃拼接而成。 2011年重建的立方体仅使用了15块玻璃。
立方体采用玻璃面板围合出完全透明的空间，并采用玻璃筋作为支撑结构，取消了原有的DPG点状金属固件。今年5月10日，苹果再次拆除了玻璃结构，并计划重建。不知道会给大家带来怎样的惊喜。
2006年，第五大道苹果店的玻璃立方体
每面18元，共90片玻璃，DPG点阵支持
2011年，第五大道苹果店的玻璃立方体
每面3块，共15块玻璃，取消点支撑
2014年伊斯坦布尔苹果店的玻璃盒子，透明度更加极致。四堵墙仅是一块长10m×高3m、厚3×12mm的SGP贴胶玻璃。屋顶为一块反拱形碳纤维增强塑料（CRFP），中心高210mm用于排水。采用硅胶结构连接，无任何连接件影响建筑的透明度。
伊斯坦布尔商店，由 & 主导设计
杭州苹果专卖店，建筑高15米，立面由11块大型双层玻璃板组成。该建筑项目由福斯特建筑师事务所完成。另外，玻璃楼梯和二楼悬空平台也是一个奇妙（惊悚）的结构设计。
苹果店-杭州西湖，玻璃面板+玻璃肋支撑
上海陆家嘴苹果店是一个玻璃圆柱体，高12.6m，直径10m。立面由12块大弧形钢化玻璃组成。支撑筋为70mm厚的倾斜玻璃，通过嵌入的金属件与面板连接。玻璃梁、玻璃肋和圆柱形面板形成稳定的结构。
Apple Store-上海陆家嘴、重庆解放碑，弧形玻璃+玻璃肋
香奈儿水晶屋
香奈儿阿姆斯特丹旗舰店原址是一座古老的保护建筑。该项目改造由荷兰MVRDV办公室设计。建筑顶层被保留，建筑立面底部的陶砖被实心玻璃砖取代。中间，玻璃元素与原始红砖过渡融合，营造出建筑被融化的视觉效果。
MVRDV 表示，“玻璃砖结构在很多方面都比混凝土材料更坚固。”威尼斯玻璃制造商负责制造玻璃砖。荷兰DELET大学的研究人员和合作者尝试尝试结构解决方案并使用高强度胶粘砖。在安装过程中，有缺陷的玻璃砖可以重新溶解并浇铸。
全玻璃结构门窗横梁
玻璃树屋是 A.MASOW 设计的概念解决方案。计划建在哈萨克斯坦的森林里，房子中间保留了一棵大树。建筑从玻璃围护体看呈圆柱形，幕墙和屋顶都是玻璃，涉及整体结构，但并不是完全有意义的玻璃结构设计。虽然从使用角度来看玻璃树屋并不一定受困，但不得不感叹设计的想象力和给人带来的震撼。
玻璃树屋解决方案，A.MASOW 设计
意大利设计的玻璃屋
欣赏风景，别想任何事。
玻璃结构幕墙
玻璃本身是竖向和水平荷载的主要受力构件，即玻璃结构幕墙。当高度或跨度较大时，采用玻璃加强筋，玻璃之间的连接常采用粘接或点状金属固件。
玻璃肋、玻璃面板连接节点
当玻璃肋过高时，搭接结构及受力
玻璃肋与面板的连接方法
梵高博物馆2015年改造的入口大厅是一个巨大的玻璃结构。幕墙和屋顶的主要结构构件是玻璃。屋顶有30根玻璃肋，最大跨度达12米。玻璃肋的高度经过优化，塑造了弧形屋顶。
梵高博物馆玻璃门厅重建
玻璃屋顶，最大跨度12米
弧形幕墙玻璃由双层中空玻璃组成。支撑结构为20根玻璃肋，最大高度为9.4米。
玻璃幕墙，最大高度9.4米
采用玻璃材料作为幕墙的主要受力构件
玻璃肋及主体结构铰接节点
托比什和照明顶部
东京地铁站内有一座10米长的玻璃悬臂帐篷，由建筑师设计，于1996年竣工。
Toban 东京有乐町地铁站
该结构是由平行紧密调的强化玻璃片形成悬臂梁。风荷载设计为抗震作用每平方米5kn，最高标准。在厚度为19mm的玻璃板上开一个直径72mm的孔，将玻璃板重叠粘合。每个玻璃棒节点可承载12kn剪力。
玻璃肋与张弦结合的采光顶部结构
玻璃肋结构采光顶
玻璃楼梯
用玻璃建造楼梯是玻璃结构应用的一个重要方面。透明玻璃栏杆是主要承重构件。胶玻璃板用作行走板。玻璃板内填充减震材料，以减少行人的振动。
杭州西湖苹果店玻璃楼梯
上海陆家嘴苹果店螺旋玻璃楼梯
玻璃楼梯与古建筑的结合
塑料玻璃踏步板及减震填充物
张家界景观桥-三位一体测试玻璃三层胶带
越来越多的自然景区修建了惊险刺激的玻璃平台
玻璃材料在防火、抗震和材料稳定性等方面存在一定的局限性，在启动和勘探阶段作为主体结构的主体结构。一些新开发的优秀产品往往受到制造成本的限制，只尝试在一些小规模的试验建筑中使用。目前，世界上还没有任何国家提出指导性设计方法或参考标准。
由于玻璃材料的特性，结构学家们既充满期待，又充满疑问。目前可用于玻璃设计的软件有RFEM等，其集成了丰富的材料数据库，可以进行整体结构和局部结构分析。
越来越多的设计师尝试使用玻璃来制作结构部件，同时作为表现建筑的一种方式。这为结构工程师提供了新的平台，也提出了新的挑战。
小i对玻璃结构了解不深。文中如有疏漏之处，敬请批评指正。
