رفتار ستون های بتن مسلح محصور شده CFRP تحت بار محوری و بارگذاری جانبی سیکلی تک محوری

قیمت: 46,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

رفتار ستون های بتن مسلح محصور شده CFRP تحت بار محوری و بارگذاری جانبی سیکلی تک محوری

عنوان لاتین

BEHAVIOR OF CFRP CONFINED RC COLUMNS UNDER AXIAL LOAD AND UNIAXIAL CYCLIC LATERAL LOADING

در سال های اخیر استفاده از پوشش FRP اعضای بتن مسلح (RC) به عنوان یک روش قابل اعتماد برای بهبود لرزه ای سازه های موجود به رسمیت شناخته شده است. محصور شدگی خارجی ستون های موجود با FRP ها یک روش صحیح برای افزایش شکل پذیری ستون ها، با جلوگیری از مکانیزم های شکننده مانند کمانش میلگرد ها یا شکست های برشی پس از تسلیم و با بهبود خواص مکانیکی بتن به علت اثر محصور کنندگی جانبی می باشد. چندین مدل برای پیش بینی ظرفیت جابجایی نهایی و انعطاف پذیری ستون های RC محصور شده با FRP، اگرچه دقت پیش بینی ها هنوز مشخص نشده ایجاد شده است. در این مطالعه، رفتار تجربی یک ستون RC که در منطقه مفصل پلاستیک با یک لایه فیبر کربن (CFRP) محصور شده، ابتدا مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و سپس با پاسخ ستون مقاوم نشده کنترل مقایسه شده است. نمونه ها بصورت طره ای با بار محوری فشاری کم بارگذاری شده و تحت تغییرمکان افقی سیکلی تک محوری قرار می گیرند. پاسخ ستون ها از لحاظ حالت های شکست و ظرفیت مقاومت و تغییر شکل مقایسه شده است. توجه خاصی بر روی توزیع کرنش بر روی نوارهای CFRP که برای محصور کردن انتهای ستون RC استفاده می شود متمرکز شده است؛ پروفیل های کرنش در امتداد مقطع عرضی در مورد بار محوری و تعامل لنگر خمشی در سطوح بار مختلف ارائه شده و مورد بحث قرار می گیرند. در بخش دوم مطالعه، ظرفیت تغییر شکل FRP محصور شده ستون RC به صورت تحلیلی، با استفاده از مدل های ستون مربعی محصور شده FRP موجود در مقاله به دست آمده است. مقايسه نتايج تحليلي و آزمايشگاهي نشان داد که مدل هاي موجود در حال حاضر پيش بيني هاي محافظه کارانه ظرفيت تغيير شکل نهايي ستون هاي محدود را نشان مي دهند.

In recent years, the use of FRP wrapping of reinforced concrete (RC) members has been recognized as a reliable method for seismic retrofit of existing structures. The external confinement of existing RC columns with FRPs is a sound technique for increasing the columns ductility, by preventing brittle mechanisms such as bars buckling or post-yielding shear failures and by improving the mechanical properties of concrete due to the lateral confining effect. Several models have been developed for predicting the ultimate displacement capacity and the ductility of FRP confined RC columns, however the accuracy of predictions has not been well established yet. In this study, the experimental behavior of a RC column confined at the plastic hinge region with one ply of carbon fibers (CFRP) is firstly analyzed and compared with the response of the unstrengthened control column. The specimens are cantilevers loaded with a low compressive axial load and subjected to uniaxial cyclic horizontal displacements. The responses of the columns have been analyzed and compared in terms of failure modes and strength and deformation capacity. Particular attention has been focused on the strain distribution recorded on the CFRP strips used to confine the RC column end; the strain profiles along the cross-section perimeter in case of axial load and bending moment interaction are presented and discussed at different load levels. In the second part of the study, the deformation capacity of FRP confined RC column is analytically obtained, by using models for FRP confined square columns available in literature. The comparison between analytical and experimental results showed that currently available models give conservative predictions of ultimate deformation capacity of confined columns.