Ανάλυση της μηχανικής συμπεριφοράς δομικών στοιχείων σκυροδέματος οπλισμένων με σύνθετες ράβδους

Abstract

Το βασικό αντικείμενο της έρευνας της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η θεωρητική και πειραματική διερεύνηση της καμπτικής συμπεριφοράς δομικών στοιχείων σκυροδέματος με οπλισμό FRP. Η θεωρητική διερεύνηση περιλαμβάνει την ανάπτυξη των κατάλληλων μοντέλων για την περιγραφή της μη γραμμικής συμπεριφοράς της διεπιφάνειας ράβδων οπλισμού FRP-σκυροδέματος, της καμπτικής αντοχής διατομών, του σχηματισμού καμπτικών ρωγμών, και της κατακόρυφης βύθισης καμπτόμενων δομικών στοιχείων. Η πειραματική διερεύνηση περιλαμβάνει την ανάπτυξη μιας νέας πειραματικής δοκιμής δοκού για τον καθορισμό των καμπύλων συνάφειας-ολίσθησης που περιγράφουν τη μηχανική συμπεριφορά της διεπιφάνειας FRP-σκυροδέματος, τόσο για μονότονη όσο και για ανακυκλιζόμενη φόρτιση. Η νέα πειραματική δοκιμή εφαρμόζεται για την απόκτηση της καμπύλης συνάφειας-ολίσθησης για δύο συγκεκριμένους τύπους ράβδων FRP του εμπορίου. Με βάση τις υποθέσεις και τις αρχές του EC2 αναπτύσσονται οι βασικές εξισώσεις καμπτικού σχεδιασμού μιας διατομής με οπλισμό FRP και προτείνονται οι αντίστοιχοι συντελεστές ασφάλειας. Για την πρόβλεψη της βύθισης και του εύρους ρωγμών δομικών στοιχείων σκυροδέματος οπλισμένων με ράβδους FRP προτείνονται δύο νέα θεωρητικά μοντέλα, που λαμβάνουν υπόψη τους την εφελκυστική ακαμψία του δομικού στοιχείου. Τα θεωρητικά αποτελέσματα, που προκύπτουν από τα δύο αυτά μοντέλα, επαληθεύονται από τα πειραματικά αποτελέσματα που αποκτήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διατριβής με την δοκιμή κάμψης τεσσάρων σημείων σε δέκα πειραματικές δοκούς σκυροδέματος οπλισμένων με ράβδους FRP.