
【機】 bond stress
【機】 rest
stress
【化】 stress
【醫】 stress
在土木工程和材料科學領域,"附著應力"(英文:Bond Stress 或Adhesive Stress)是一個關鍵概念,特指兩種不同材料在接觸界面處抵抗相對滑移或分離的剪切應力。其核心在于界面粘結力,而非材料自身的内部強度。以下是基于專業術語角度的詳細解釋:
力學定義
附著應力是作用于材料粘結界面上的剪應力(τ),方向平行于界面。其大小由外力(如拉力、剪力)與有效粘結面積的比值決定,計算公式為:
$$tau = frac{F}{A_b}$$
其中 ( F ) 為界面傳遞的力,( A_b ) 為有效粘結面積。
作用機制
鋼筋混凝土結構
鋼筋與混凝土界面的附著應力是保證協同受力的核心。例如,中國《混凝土結構設計規範》(GB 50010)規定鋼筋錨固長度 ( l_a ) 的計算直接依賴附著應力設計值:
$$l_a = frac{f_y cdot d}{4 cdot tau_b}$$
其中 ( f_y ) 為鋼筋屈服強度,( d ) 為鋼筋直徑,( tau_b ) 為設計附著應力。
複合材料與塗層技術
在纖維增強聚合物(FRP)加固結構中,FRP與基材界面的附著應力決定剝離破壞強度。美國混凝土學會(ACI 440.2R)提供了相關計算模型。
影響因素 | 作用機制 | 規範依據 |
---|---|---|
材料性質 | 混凝土強度越高,化學粘結力越強;鋼筋表面紋路加深機械咬合 | ACI 318-19 §25.4.2 |
環境條件 | 濕度、溫度變化導緻界面微裂縫,降低粘結強度 | GB 50010-2010 §8.3.1 |
荷載類型 | 反複荷載易引發疲勞滑移,靜荷載下粘結性能更穩定 | EN 1992-1-1 §8.4.2 |
美國土木工程師學會(ASCE)
定義附著應力為:"The shear stress developed along the interface between two materials to resist slip or separation."(來源:ASCE Glossary of Structural Engineering)。
中國工程建築标準化協會
《工程結構術語标準》(GB/T 50083)明确其屬于"界面粘結應力"範疇,強調其剪切傳遞功能。
注:由于未搜索到可驗證的實時網頁鍊接,以上引用來源标注為學術規範及标準代號(如GB、ACI、EN)。建議通過權威機構官網或學術數據庫(如ACI Concrete Knowledge Center、中國标準線上服務網)查詢原文以獲取最新細節。實際工程需嚴格遵循所在地設計規範。
附著應力(或稱附加應力)是土木工程和地質力學中的重要概念,指由外部荷載(如建築物、車輛等)在地基或土體中引起的應力增量,是導緻地基變形的主要因素。
定義與成因
附加應力是土體原有自重應力基礎上新增的應力,由外部荷載通過基礎傳遞到地基中。例如建築物荷載、車輛碾壓等均會産生此類應力。
分布特性
計算方法
通常采用布辛涅斯克理論公式計算,該理論描述了彈性半無限空間内集中荷載引起的應力分布規律。例如,垂直方向附加應力可表示為:
$$
sigma_z = frac{3P}{2pi z} left( frac{1}{1 + (r/z)} right)^{5/2}
$$
其中,( P )為集中荷載,( z )為計算點深度,( r )為水平距離。
與相似概念的區别
工程意義
附加應力過大會導緻地基沉降或結構破壞,需通過合理設計基礎形狀、埋深或采用樁基等方式控制應力分布。
若需更完整的計算公式或實際工程案例,可參考土木工程教材或《土力學》相關章節(如、5、6的理論來源)。
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