Obliczeniowa analiza belek żelbetowych wzmocnionych naprężonymi taśmami CFRP

• Autorzy: Seręga S. , Kotynia R. , Lasek K.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.33

Warianty tytułu

EN

Computational analysis of RC beams strengthened with prestressed CFRP laminates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono numeryczną analizę belek żelbetowych wzmocnionych wstępnie sprężonymi taśmami CFRP. Celem badań była analiza efektywności czynnego wzmocnienia w odniesieniu do powszechnych biernych metod wzmacniania elementów zginanych. Badania miały ponadto wykazać wpływ historii obciążenia elementu przed wzmocnieniem na stopień jego wzmocnienia. Zaproponowano dwuwymiarowy model konstrukcji z uwzględnieniem fizycznie nieliniowych charakterystyk materiałów składowych. Symulacje numeryczne wykonane dla skalibrowanego modelu mechanicznego wykazały bardzo dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi.

EN

The article presents numerical analysis of reinforced concrete beams strengthened with pretensioned CFRP laminates. The aim of the tests was to analyse the effectiveness of the active strengthening in relation to the general passive methods of strengthening RC members in flexure. Moreover, studies have shown the influence of the loading history before strengthening on the strengthening ratio. The calculated two-dimensional structural model taking into account the physical characteristics of the nonlinear component materials was proposed in the paper. Numerical simulations performed for the calibrated mechanical model showed a very good agreement with experimental results. Numerical analysis was broadened to include elements of non-strengthened RC members and the strengthened ones with passive CFRP laminates.

Słowa kluczowe

PL

belka żelbetowa; wzmocnienie; taśma CFRP; sprężenie; nośność; odkształcalność; model MES; symulacja numeryczna; analiza obliczeniowa

EN

reinforced concrete beam; strengthening; CFRP tape; prestressing; load carrying capacity; deformability; FEM model; numerical simulation; calculation analysis

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/I
• Strony: 279--287
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Seręga S.

• Politechnika Krakowska

autor

Kotynia R.

• Politechnika Łódzka

autor

Lasek K.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] H. A. W. Cornelissen, D. A. Hordijk, H. W. Reinhardt. Experimental determination of crack softening characteristics of normalweight and lightweight concrete. Heron, 31(2):45–56, 1986.
• [2] P. H. Feenstra. Computational Aspects of Biaxial Stress in Plain and Reinforced Concrete. Praca doktorska, Delft University of Technology, 1993.
• [3] H. Ko, Y. Sato. Bond stress–slip relationship between FRP sheet and concrete under cyclic load. J. of Comp. for Construction, 11(4):419–426, August 2007.
• [4] R. Kotynia, K. Lasek. Doświadczalne badania żelbetowych belek wzmocnionych na zginanie przy użyciu naprężonych taśm z włóknami węglowymi. Inżynieria i Budownictwo, Maj 2016.
• [5] R. Kotynia, K. Lasek, M. Staśkiewicz. Flexural Behavior of Preloaded RC Slabs Strengthened with Prestressed CFRP Laminates. Journal of Composites for Construction, 18(3): A4013004, May/June 2013.
• [6] X.Z. Lu, J.G. Teng, L.P. Ye, J.J. Jiang. Bond–slip models for FRP sheets/plates bonded to concrete. Engineering Structures, 27(6):920–937, May 2005.
• [7] H. Shima, L. L. Chou, H. Okamura. Micro and macro models for bond in reinforced concrete. J. of the Fac. of Engin., The Univ. of Tokyo (B), 22:133–194, 1987.
• [8] F. J. Vecchio. Reinforced concrete membrane element formulations. Journal of Structural Engineering, 116(3):730–750, 1990.
• [9] DIANA. User’s Manual. TNO DIANA BV., 2015.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.