احسان بیات

احسان بیات


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشكده مهندسي

گروه عمران

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

 

عنوان:

بررسی اثر رطوبت در از بین رفتن چسبندگی در تیرهای بتن‌آرمه تقویت شده با CFRP

استاد راهنما:

دكتر فریدون رضایی

پژوهشگر:

احسان بیات

چكيده پايان نامه:

امروزه مقاوم‌سازی و بهسازی سازه‌های بتنی به وسیلهی CFRP(مصالح پلیمری مسلح شده با الیاف) گسترش یافته و مطالعات زیادی بر روی رفتار کوتاه‌مدت آن به صورت جداشدگی صورت‌گرفته است. با اینحال تا کنون به مسئله‌ی رفتار بلندمدت و چگونگی دوام CFRP در رابطه با جداشدگی پاسخ درخوری داده نشده‌است. با توجه به ماهیت طبیعی CFRP، میزان تأثیر مقاوم‌سازی با CFRP تا حدود زیادی به ویژگی‌های سطح‌مشترک بین سه ماده CFRP، اپوکسی و بتن وابسته است. عوامل زیادی بر روی تخریب ویژگی‌های سطح‌مشترک این سیستم سه ماده‌ای ﺗﺄثیرگذار می‌باشند، از جمله‌ی این عوامل می‌توان به قرارگرفتن در معرض شرایط محیطی اشاره داشت.

هدف انجام این پژوهش شناخت مکانیزمهای جداشدگی و بررسی دوام تیرهای بتنی تقویت شده در مقابله با شرایط رطوبتی میباشد. به‌همین منظور ابتدا با شبیهسازی المانمحدود آزمونهای گسیختگی کششی و برشی تحت شرایط رطوبتی، به بررسی گسیختگی سیستم سه لایهای شامل بتن، اپوکسی و CFRP میپردازیم. سپس با استفاده از نتایج آزمون کششی و برشی حاصل از شبیهسازی المانمحدود به بررسی رفتار جداشدگی در تیر بتنآرمه تقویت شده با CFRP میپردازیم.

نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد که رطوبت موجب زوال مقاومت و سختی‌شکست سطح‌تماس بین بتن و اپوکسی خواهد شد. این زوال باعث ایجاد جداشدگی‌های موضعی و گسیختگی زودرس می‌گردد. بنابراین توصیه می‌شود از قرارگیری بلندمدت تیرهای بتن‌آرمه‌ی تقویت شده در معرض شرایط رطوبتی جلوگیری به عمل آید.

 

FRP (fiber reinforced polymer) retrofit systems for reinforced concrete (RC) structures have been widely used in the past 10 years, and numerous studies on its short-term debonding behavior have been conducted extensively. Nevertheless, long-term performance and durability issues regarding such debonding behavior still remain largely uncertain and unanswered. The effectiveness of CFRP strengthening depends on characteristics of interface in try-layer system includes concrete, epoxy and CFRP. Many factors influence on properties degradation of interface in such try-layer system, such as prolonged moisture exposure.

The objective of this research is to understand debonding mechanisms and investigate the durability of FRP-strengthened systems under various moisture conditions using the fracture-based approach, in order to form the basis for future design guideline development. Degradation of bond strength is quantified by the tri-layer fracture toughness. The peel and shear fracture characterization is extended to various types of moisture conditioning scenarios that represent real service condition. With information on the moisture-affected bond strength of FRP/concrete bond system obtained, a numerical analysis of FRP-strengthened RC beam under continuous moisture condition was performed.

Results from finite element simulation show that moisture will cause deterioration of cohesive parameters. This deterioration will cause local debonding and premature failure. Therefore recommended that prevent retrofitted RC beam from prolong exposure to moisture.

 

زمان: 25/11/93 ساعت 13

مكان: آمفی تئاتر مهندسی