Skip to main content
SUPERVISOR
Davood Mostofinejad,Mohammad reza Eftekhar
داود مستوفی نژاد (استاد راهنما) محمدرضا افتخار (استاد مشاور)
 
STUDENT
Houman Ebrahimpour komleh
هومن ابراهیم پورکومله

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

The Nonlinear Finite Element Analysis of FRP Strengthened RC Beams with Externally Bonded Reinforcement On Grooves EBROG Technique
Fiber Reinforced Polymer (FRP) composites are widely used for rehabilitation, repair and strengthening of reinforced concrete (RC) structures. The main problem that has greatly affected the performance of flexural strengthening with Externally Bonded Reinforcement (EBR) methods is the premature debonding of FRP laminates from the beam substrate. Recently, special treatments on concrete surface prior to using FRP sheets in the EBR technique, named as Externally Bonded Reinforcement On Grooves (EBROG), has been introduced in Isfahan University of Technology (IUT), Iran. According to this method, longitudinal grooves were first caved on the tension face of the reinforced concrete beam, then the grooves were cleaned with compressed air and filled with appropriate epoxy resin. Finally, carbon fiber sheets were adhered to the surface. It is showed that by choosing specified width and height for grooves, this method can considerably postpone the debonding and in some cases may completely eliminate it. Numerical methods such as Finite Element Method (FEM) are strong ways for prediction and modeling of debonding in FRP strengthened RC beams. In this study, a novel technique (based on non-linear finite element analysis) is presented which considers behavior of the interface layer by using suitable Mixed-Mode Bond Stress-Slip models. The analyses results show good agreement with the experimental data regarding load–displacement response, crack pattern and failure mode. Also, the effects of number, width and height of the grooves, Initial flexural reinforcement ratio and number of FRP layers on the behavior of the EBROG method are investigated. The results indicated that by choosing appropriate number and dimensions for grooves (depending on internal and external reinforcement ratio), this method can control the premature debonding of FRP laminates. Finally, based on these parametric studies, some technical suggestions and design diagrams are presented. Key Words FRP Materials, Debonding, EBROG Method, FE Method, Interface Layer
در سال های اخیر بهسازی، تقویت و ترمیم سازه های ضعیف و خسارت دیده در سطح وسیعی مطرح شده است. از جمله روش های مرمت، تقویت و بهسازی سازه های بتن آرمه، استفاده از ورق های مسلح کننده ی FRP می باشد. یکی از مشکلات عمده ی تسلیح خارجی با استفاده از ورق FRP، جدا شدگی زودرس و ناگهانی ورق از سطح تیر می باشد. در این راستا از مدتی قبل با تحقیقاتی که در دانشگاه صنعتی اصفهان آغاز شد، روش شیارزنی (تسلیح خارجی با نصب بر روی شیارهای طولی، EBROG) معرفی گردید. بر اساس این روش، ابتدا تعدادی شیار طولی بر روی وجه کششی تیر ایجاد می شود و پس از آن که سطح بتن و شیارهای ایجاد شده با فشار هوا تمیز گردید، شیارها با اپوکسی مناسب پر می گردند. در انتهاء ورق FRP توسط رزین مناسب بر روی سطح بتن چسبانده می شود. بررسی نتایج تحقیقات صورت گرفته نشان داد، با انتخاب عرض و عمق شیار معین، می توان جدا شدگی ورق را به طور کامل حذف نمود و یا آن را تا حد زیادی به تعویق انداخت. در این مطالعه به منظور پیش بینی و ارزیابی عوامل مؤثر بر جدا شدگی در روش EBROG، رفتار این روش به صورت مدل اجزای محدود غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است؛ لذا رفتار سطح بین لایه ای با استفاده از مدل های مناسب تنش برشی- لغزش و با در نظر گرفتن ترکیب تنش های برشی و نرمال ارائه گردید. نتایج حاصله، دقت بالای این روش عددی را در مدل سازی نمونه های آزمایشگاهی شیاردار نشان داد. در همین ارتباط مطالعات موردی در زمینه ی تأثیر تعداد، عمق و عرض شیار، میزان تسلیح خمشی اوّلیه ی تیر، و نیز تعداد لایه های ورق FRP بر رفتار نمونه های شیاردار انجام گرفته است؛ نتایج نشان داد که با انتخاب مناسب تعداد و ابعاد شیار (بسته به میزان تسلیح داخلی و خارجی تیر)، می توان جدا شدگی زودرس ورق را کنترل نمود. لذا در انتهاء بر اساس نتایج این مطالعه، پیشنهادات و نمودارهای طراحی جهت تقویت بهینه به روش EBROG در نمونه های مشابه، ارائه گردید. کلمات کلیدی: روش EBROG، کامپوزیت FRP، جدا شدگی زودرس، مدل اجزای محدود، سطح بین لایه ای

ارتقاء امنیت وب با وف بومی