
【机】 bond stress
【机】 rest
stress
【化】 stress
【医】 stress
在土木工程和材料科学领域,"附著应力"(英文:Bond Stress 或Adhesive Stress)是一个关键概念,特指两种不同材料在接触界面处抵抗相对滑移或分离的剪切应力。其核心在于界面粘结力,而非材料自身的内部强度。以下是基于专业术语角度的详细解释:
力学定义
附著应力是作用于材料粘结界面上的剪应力(τ),方向平行于界面。其大小由外力(如拉力、剪力)与有效粘结面积的比值决定,计算公式为:
$$tau = frac{F}{A_b}$$
其中 ( F ) 为界面传递的力,( A_b ) 为有效粘结面积。
作用机制
钢筋混凝土结构
钢筋与混凝土界面的附著应力是保证协同受力的核心。例如,中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010)规定钢筋锚固长度 ( l_a ) 的计算直接依赖附著应力设计值:
$$l_a = frac{f_y cdot d}{4 cdot tau_b}$$
其中 ( f_y ) 为钢筋屈服强度,( d ) 为钢筋直径,( tau_b ) 为设计附著应力。
复合材料与涂层技术
在纤维增强聚合物(FRP)加固结构中,FRP与基材界面的附著应力决定剥离破坏强度。美国混凝土学会(ACI 440.2R)提供了相关计算模型。
影响因素 | 作用机制 | 规范依据 |
---|---|---|
材料性质 | 混凝土强度越高,化学粘结力越强;钢筋表面纹路加深机械咬合 | ACI 318-19 §25.4.2 |
环境条件 | 湿度、温度变化导致界面微裂缝,降低粘结强度 | GB 50010-2010 §8.3.1 |
荷载类型 | 反复荷载易引发疲劳滑移,静荷载下粘结性能更稳定 | EN 1992-1-1 §8.4.2 |
美国土木工程师学会(ASCE)
定义附著应力为:"The shear stress developed along the interface between two materials to resist slip or separation."(来源:ASCE Glossary of Structural Engineering)。
中国工程建筑标准化协会
《工程结构术语标准》(GB/T 50083)明确其属于"界面粘结应力"范畴,强调其剪切传递功能。
注:由于未搜索到可验证的实时网页链接,以上引用来源标注为学术规范及标准代号(如GB、ACI、EN)。建议通过权威机构官网或学术数据库(如ACI Concrete Knowledge Center、中国标准在线服务网)查询原文以获取最新细节。实际工程需严格遵循所在地设计规范。
附著应力(或称附加应力)是土木工程和地质力学中的重要概念,指由外部荷载(如建筑物、车辆等)在地基或土体中引起的应力增量,是导致地基变形的主要因素。
定义与成因
附加应力是土体原有自重应力基础上新增的应力,由外部荷载通过基础传递到地基中。例如建筑物荷载、车辆碾压等均会产生此类应力。
分布特性
计算方法
通常采用布辛涅斯克理论公式计算,该理论描述了弹性半无限空间内集中荷载引起的应力分布规律。例如,垂直方向附加应力可表示为:
$$
sigma_z = frac{3P}{2pi z} left( frac{1}{1 + (r/z)} right)^{5/2}
$$
其中,( P )为集中荷载,( z )为计算点深度,( r )为水平距离。
与相似概念的区别
工程意义
附加应力过大会导致地基沉降或结构破坏,需通过合理设计基础形状、埋深或采用桩基等方式控制应力分布。
若需更完整的计算公式或实际工程案例,可参考土木工程教材或《土力学》相关章节(如、5、6的理论来源)。
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