Išoriškai FRP lakštais sustiprintų gelžbetoninių elementų skaitinis modeliavimas

Abstract

Straipsnyje nagrinėjamas stiklo ir anglies polimeriniais lakštais sustiprintų tempiamų gelžbetoninių elementų įtempių ir deformacijų būvis. Pateikiama šių bandinių fiziškai netiesinio skaitinio modeliavimo baigtinių elementų programa ATENA metodika. Pirmame analizės etape buvo sudarytas tempiamųjų elementų skaitinis modelis. Remiantis literatūroje paskelbtais eksperimentiniais duomenimis, buvo patikrintas šio skaitinio modelio adekvatumas. Antrajame etape, varijuojant betono ir polimerinių lakšto sukibimo stipriu, buvo įvertinta šio parametro įtaka deformacijų skaičiavimo rezultatams. Skaitinio modeliavimo rezultatai parodė, kad, skirtingai nuo stiklo polimero, santykinai didelio standumo anglies lakštai praslydo inkaravimo zonoje, todėl, projektuojant išorinį stiprinimą, lakšto ir betono kontakto stiprumas turėtų būti nustatomas proporcingai stiprinimo standumui.

This paper presents the stress-strain behavior of reinforced concrete ties strengthened with glass and carbon fiber reinforced polymer. A technique of physically non-linear numerical model-ling using finite element software ATENA has been described. At the first stage, the numerical model of tension elements has been made. Based on the experimental data reported in literature, the adequacy of numerical model has been verified. At the second stage, the influence of interface strength between FRP sheet and concrete on the deformation assessment has been performed. The results on numerical modelling have shown that due to the relatively high stiffness of carbon FRP sheets (in comparison to glass FRP) the delamination failure at the end of the tie has occurred. Therefore, the interface strength between FRP sheet and concrete must be selected proportionally to the stiffness of FRP material.