Analytical Study Of Acceptance Criteria For Retrofitted Beams With Frp Using Numerical Modeling

Author(s):
Article Type:
Research Note (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

In recent decades, composite material has been used in order to increase the effectiveness of reinforced concrete structures. The difficulty of numerical modeling of beams in finite element method is a problem encountered during such a study. Destruction of structures such as buildings and bridges has been reported due to earthquake and time-dependent erosion. Highlighting the need for reinforcing the structures, many researchers have tried to estimate the efficiency limit and strength of reinforced concrete structures.In order to retrofit concrete structures polymer coating was first developed in Europe and Japan in 1980. In Europe, FRP systems have been used to replace steel sheets, that as a common resisting method, their connection to the tensile concrete parts of the members with different adhesives was popular to increase the flexural strength of the members. Since steel sheets deform under operation, they would destroy the connection of sheets and concrete. On the other hand, their installation is generally difficult and needs heavy machinery, so researchers sought a replacement of steel coatings with FRP. FRP with 20% weight of steel jackets is approximately 8 to 10 times stronger than steel. One of the problems of numerical studies in these systems is their computer modeling in the form of finite element analysis (FEM). On the other hand due to a variety of effective parameters on their behavior, applying lab methods causes problems as they are time-consuming and expensive.In this research, retrofitting reinforced concrete beams using FRP is studied. At first in order to validate the accuracy of modeling, the analysis results obtained by ABAQUS software are compared with those of experimental studies. Then, beams that need strengthening are retrofitted and the effect of FRP on the curvature and rotational capacity of these beams is investigated. Finally, ductility proportion to the performance levels and the acceptance criteria for retrofitted beams regarding force or displacement control scenarios are obtained. Based on the results, the behavior of beams changes after retrofit, and since the displacement demand to capacity ratio (DCR) is less than 2, force control scenario must be considered regarding their acceptance criteria.

Language:
Persian
Published:
Sharif Journal Civil Engineering, Volume:33 Issue: 3, 2018
Pages:
127 to 136
https://www.magiran.com/p1785079