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抗裂圆环的干缩应力分析——Ⅰ. 均匀干燥时的理论分析
Shrinkage Stress Analyses on Breaking Ring——Ⅰ. Theory Analysis for Homogeneously Drying Process
2014年第1期
抗裂圆环;均匀干燥过程;干缩变形;弹性力学
Breaking ring; Homogeneously drying process; Deformation of shrinkage; Elasticity
2014年第1期
1000-4637(2014)01-05-04
王爱勤1,张承志2,陈文耀3
1. 中原工学院建筑工程学院,郑州 450007;2. 河南大学材料与结构研究所,开封 475004; 3. 中国水利水电第三工程局有限公司,西安 710016

王爱勤1,张承志2,陈文耀3

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1000
摘 要:利用弹性力学方法分析了抗裂圆环在水泥基材料发生均匀干缩变形时的径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布。给出了这些分布的数学表达式,并对这些表达式进行了分析。研究结果表明,在均匀干燥过程中,水泥基材料圆环径向受压,环向受拉,最大环向拉应力在圆环的内侧。环向应变是多种应变的叠加,而不仅是环向拉应力作用的结果。 Abstract: The method of elasticity is used to analyze the distribution of the radial displacement, radial strain, circumferential strain, radial stress and circumferential stress in breaking ring due to the homogeneous dry shrinkage of cementing material. The mathematical equations of these distributions are given. The results show that in homogeneously drying process, the ring of cement-based material is compressive in radial direction and tensile in circumferential direction. The maximum circumferential tensile stress is at the internal surface of the ring. The circumferential strain is the superposition of a lot of strain, not only the elastic strain due to the circumferential tensile stress.
英文名 : Shrinkage Stress Analyses on Breaking Ring——Ⅰ. Theory Analysis for Homogeneously Drying Process
刊期 : 2014年第1期
关键词 : 抗裂圆环;均匀干燥过程;干缩变形;弹性力学
Key words : Breaking ring; Homogeneously drying process; Deformation of shrinkage; Elasticity
刊期 : 2014年第1期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2014)01-05-04
基金项目 :
作者 : 王爱勤1,张承志2,陈文耀3
单位 : 1. 中原工学院建筑工程学院,郑州 450007;2. 河南大学材料与结构研究所,开封 475004; 3. 中国水利水电第三工程局有限公司,西安 710016

王爱勤1,张承志2,陈文耀3

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:利用弹性力学方法分析了抗裂圆环在水泥基材料发生均匀干缩变形时的径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布。给出了这些分布的数学表达式,并对这些表达式进行了分析。研究结果表明,在均匀干燥过程中,水泥基材料圆环径向受压,环向受拉,最大环向拉应力在圆环的内侧。环向应变是多种应变的叠加,而不仅是环向拉应力作用的结果。

Abstract: The method of elasticity is used to analyze the distribution of the radial displacement, radial strain, circumferential strain, radial stress and circumferential stress in breaking ring due to the homogeneous dry shrinkage of cementing material. The mathematical equations of these distributions are given. The results show that in homogeneously drying process, the ring of cement-based material is compressive in radial direction and tensile in circumferential direction. The maximum circumferential tensile stress is at the internal surface of the ring. The circumferential strain is the superposition of a lot of strain, not only the elastic strain due to the circumferential tensile stress.

关键词:
抗裂圆环;均匀干燥过程;干缩变形;弹性力学
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(1)当水泥基材料发生干缩变形时,径向处于受压状态,环向处于受拉状态。
(2)最大环向拉应力在圆环的内侧。由内向外,环向拉应力逐渐减小。因此,裂缝首先在圆环内侧形成,逐渐向外呈辐射状扩展。
(3)圆环内的环向应变是多种变形叠加的结果,而不仅是环向拉应力所引起的弹性变形。因此,不能用环向应变根据虎克定理来计算圆环内的拉应力。
[1] P. Karn. Proposed Test to Determine the Cracking Potential Due to Drying Shrinkage of Concrete[J]. Concrete Construction, 1985, 30(9): 775-778.
[2] P. Surendra, Shah, Chengsheng, et. al. A Method to Predict Shrinkage Cracking of Concrete[J]. ACI Materials Journal, 1998, 95(4): 339-346.
[3] 迟远东, 金南国, 金贤玉, 等. 混凝土环收缩开裂试验研究及理论预测[J]. 混凝土与水泥制品,2006(2): 1-4.
[4] W. R. Carlson, J. T. Reading, Model of Studying Shrinkage Cracking in Concrete Building wall[J]. ACI Structural Journal, 1988, 85(4): 395-404.
[5] 吴家龙. 弹性力学[M]. 北京: 高等教育出版社,1999.

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