بررسی رفتار ستون بتن مسلح تقویت شده با میلگرد و صفحات کامپوزیتی تحت بارگذاری رفت و برگشت

در حال حاضر روش­های مختلفی برای تقویت ستون­های بتنی وجود دارد که هر یک بسته به شرایط مختلف می­توانند کارآمد باشند. یکی از روش­های کاربردی در این زمینه استفاده از مصالح کامپوزیت است. مصالح کامپوزیت دارای مزایای متعددی مانند سهولت در اجرا، دسترسی آسان، هزینه نسبتا پایین و وزن کم می­باشند. تحقیقات انجام شده نشان می دهند مصالح کامپوزیت باعث بهبود عملکرد ستون­های بتن مسلح می­شوند. در تحقیق حاضر یک ستون بتن مسلح که تحت اثر بارهای رفت و برگشتی جانبی قرار گرفته، با استفاده از میلگرد GFRP و الیاف FRP تقویت شده است. کلیه مدل­ها تحت بارگذاری چرخه­ای بر اساس دستوالعمل ATC۲۴ قرار گرفته­اند. سپس منحنی­های پوش­آور حاصل از تحلیل و ضریب رفتار و نسبت شکل­پذیری آن­ها محاسبه گردیده است. در مقاله حاضر میزان ظرفیت باربری جانبی، میزان استهلاک انرژی جذب شده، نسبت شکل­پذیری، میزان کاهش سختی و مود شکست ­های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه مدل­های مورد بررسی با نرم افزار Abaqus۲۰۱۶ مدلسازی شده است. نتایج حاصل نشان می­دهد که استفاده از میلگرد GFRP به همراه دورپیچ FRP در محل نزدیک به مفصل پلاستیک ستون تا ۵۳% مقاومت جانبی را در مقایسه با مدل معمولی افزایش و میزان شکل­پذیری را  کاهش می­دهد. همچنین استفاده از میلگردهای تقویتی NSM به تنهایی، حداکثر باعث افزایش ۳% ظرفیت جذب و استهلاک انرژی در ستون­های بتن مسلح می­گردد. اما ترکیب میلگردهای تقویتی NSM به همراه محصور شدگی با الیاف FRP می­تواند حداکثر تا ۲۶% ظرفیت جذب و استهلاک انرژی در ستون­های بتن مسلح را افزایش دهد.

Keywords:

مقاوم سازی , ستون بتنی , میلگرد GFRP , الیاف FRP , روش NSM