In this study, analytical and numerical investigations
were extensively conducted to evaluate the
flexural behavior of concrete beams reinforced
with aramid fiber-reinforced polymer (AFRP)
rebars. The AFRP-reinforced concrete beams
were analyzed using the separated finite element
method containing different elements for concrete
and reinforcement. In addition, this study
used two different effective moment of inertia
expressions to estimate the load-deflection responses
and the service-load deflections of the
beams. The service-load deflections of the
AFRP-reinforced concrete beams obtained from
the finite element analysis were in close agreement
with those from the effective moment of inertia
expressions. The numerical ultimate
moments also correlated well with the analytical
values of concrete stress-strain models. Numerical
analyses, which hardly predict the sudden reduction
in the flexural rigidity of FRPreinforced
concrete beams due to the crushing
of cover concrete, were shown to provide
somewhat conservative deflection estimates.
Представлены результаты аналитических и численных исследований, целью которых является определение изгибных характеристик железобетонных балок, упрочненных полимерными стержнями из армированных волокон. С помощью специального метода конечных
элементов, включающего различные элементы для процессов бетонирования и армирования,
провели анализ железобетонных балок, армированных полимерными стержнями. Для оценки
характеристик прогиба под действием нагрузки и прогиба балки под действием рабочей
нагрузки использовали два различных уравнения эффективного момента инерции. Значения
прогиба железобетонных балок с полимерными стержнями под действием рабочей нагрузки,
полученные конечноэлементным методом, хорошо сопоставляются со значениями из уравнений момента инерции. Численные значения разрушающего момента также хорошо согласуются с аналитическими значениями, полученными в результате применения модели зависимости деформации от напряжения для бетона. Для консервативной оценки прогиба представлены результаты численного анализа, которые почти не спрогнозировали внезапное
уменьшение показателя жесткости при изгибе железобетонных балок с полимерными стержнями вследствие разрушения защитного слоя бетона.
Представлено результати аналітичних і чисельних досліджень, метою яких є
визначення згинальних характеристик залізобетонних балок, зміцнених полімерними стрижнями з армованих волокон. За допомогою спеціального методу скінченних елементів, що включає різні елементи для процесів бетонування й армування, проаналізовано залізобетонні балки, армовані полімерними
стрижнямі. Для оцінки характеристик прогину під дією навантаження і прогину балки під дією робочого навантаження використовували два різних рівняння ефективного моменту інерції. Значення прогину залізобетонних балок із
полімерними стрижнями під дією робочого навантаження, отримані скінченно-елементним методом, добре зіставляються зі значеннями з рівнянь моменту
інерції. Числові значення руйнівного моменту також добре узгоджуються з
аналітичними значеннями, отриманими по моделі залежності деформації від
напруження для бетону. Для консервативної оцінки прогину представлено
дані чисельного аналізу, які майже не спрогнозували раптове зменшення
показника жорсткості при згині залізобетонних балок із полімерними стрижнями внаслідок руйнування захисного шару бетону.
