تحلیل رفتار تیرهای بتنی تقویت شده با الیاف FRP تحت خمش و بارگذاری سیکلی

در دهه های اخیر افزایش نیاز به مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سازه های بتنی موجب گسترش استفاده از مصالح کامپوزیتی نوین در صنعت ساخت و ساز شده است. یکی از مهم ترین این مصالح، پلیمرهای تقویت شده با الیاف یا FRP هستند که به دلیل وزن کم، مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سهولت اجرا کاربرد گسترده ای در تقویت اعضای سازهای پیدا کرده اند. تیرهای بتن مسلح به عنوان یکی از اصلی ترین اجزای باربر سازه در برابر بارهای خمشی و به ویژه بارگذاری های سیکلی ناشی از زلزله دچار ترک خوردگی، افت سختی، کاهش ظرفیت باربری و تخریب تدریجی می شوند. در این تحقیق رفتار تیرهای بتنی تقویت شده با FRP تحت اثر خمش و بارگذاری سیکلی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا ویژگی های مکانیکی و انواع FRP معرفی شده و سپس رفتار خمشی تیرهای بتن مسلح قبل و بعد از مقاوم سازی تحلیل شده است. همچنین اثر بارگذاری سیکلی بر کاهش سختی، شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی تیرها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مطالعات نشان می دهد استفاده از FRP موجب افزایش مقاومت خمشی، کنترل گسترش ترک ها و بهبود عملکرد لرزه ای می شود؛ اما رفتار ترد مصالح FRP و احتمال جداشدگی آن از سطح بتن از مهم ترین محدودیت های این روش محسوب می شود. در ادامه مودهای مختلف شکست، چالش های اجرایی و مسیرهای توسعه تحقیقات آینده نیز بررسی شده اند.

کلیدواژه ها:

FRP ، تیر ، بتن مسلح ، بارگذاری سیکلی ، خمش ، مقاوم سازی لرزه ای ، رفتار ، هیسترزیس ، کامپوزیت پلیمری