ORIGINAL ARTICLE
Numerical Analysis of Effectiveness of Strengthening Concrete Slab in Tension of the Steel-Concrete Composite Beam Using Pretensioned CFRP Strips
1
Poznan University of Technology, Institute of Civil and Environmental Engineering, Piotrowo st 5, 60-965 Poznań, Poland
Online publication date: 2018-03-01
Publication date: 2017-12-20
Civil and Environmental Engineering Reports 2017;27(4):5-15
KEYWORDS
composite beamFE analysisCFRP stripsstrengthening of composite beamconcrete in tensionConcrete Damage Plasticity model
ABSTRACT
One of the methods to increase the load carrying capacity of the reinforced concrete (RC) structure is its strengthening by using carbon fiber (CFRP) strips. There are two methods of strengthening using CFRP strips - passive method and active method. In the passive method a strip is applied to the concrete surface without initial strains, unlike in the active method a strip is initially pretensioned before its application. In the case of a steel-concrete composite beam, strips may be used to strengthen the concrete slab located in the tension zone (in the parts of beams with negative bending moments). The finite element model has been developed and validated by experimental tests to evaluate the strengthening efficiency of the composite girder with pretensioned CFRP strips applied to concrete slab in its tension zone.
REFERENCES (17)
3.
CEB-FIP Model Code 1990, Biulletin D’Information, No. 213/214, CEB Comité Euro-International du Beton, May 1993.
4.
Hillerborg, A., Modéer M., Petersson P. E.: Analysis of Crack Formation and Crack Growth in Concrete by Means of Fracture Mechanics and Finite Elements, Cement and Concrete Research, Vol. 6, s. 773-782, Pergamon Press Inc., USA, 1976.
5.
Jankowiak I.: Efektywność wzmacniania materiałami kompozytowymi żelbetowych belek mostowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Poznańska 2010.
6.
Jankowiak I.: Analysis of RC beams strengthened by CFRP strips - experimental and FEA study, Archives of Civil and Mechanical Engineering 12 (2012), pp.376-388, 2012.
7.
Jankowiak I., Kąkol W., Madaj A.: Identyfikacja modelu numerycznego ciągłej belki zespolonej na podstawie badań laboratoryjnych, VII Konferencja Naukowa „Konstrukcje Zespolone”, Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2005.
8.
Jankowiak I., Madaj A.: Analiza numeryczna wzmocnienia taśmami CFRP betonu w strefie rozciąganej stalowo-betonowej belki zespolonej, Inżynieria i Budownictwo, ISSN 0021-0315, 4/2015, str. 208-212, 2015.
9.
Jankowiak I., Madaj A.: Load carrying capacity of RC beams strengthened by pre-tensioned CFRP strip, Recent Advances in Computational Mechanics, CRC Press/Balkema - 2014, London, pp. 95-101.
10.
Jankowiak I., Madaj A.: Numeryczne modelowanie zespolenia płyty betonowej z dźwigarem stalowym, w monografii „Konstrukcje zespolone”, t. VIII (praca zbiorowa pod redakcją Tadeusza Bilińskiego i zespołu), str. 131-148, Zielona Góra 2008, Oficyna Wydawnicza UZ.
11.
Jankowiak I., Madaj A.: Numeryczny model dźwigara zespolonego stalowobetonowego z rozciąganą płytą betonową, w monografii „Konstrukcje zespolone”, t. IX (praca zbiorowa pod redakcją Tadeusza Bilińskiego i zespołu), str. 57-76, Zielona Góra 2011, Zakład Poligraficzny UZ.
12.
Jankowiak I., Madaj A.: Stalowo-betonowy dźwigar zespolony z rozciąganą płytą betonową, Inżynieria i Budownictwa, 12/2011, str. 667-671.
13.
Lee J., Fenves G.L.: Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures, Journal of Engineering Mechanics, Vol. 124 (8), 1998, s. 892-900.
14.
Lubliner J., Oliver J., Oller S., Onate E.: A plastic-damage model for concrete, International Journal of Solids and Structures, vol.25, no.3, s. 299-326, 1989.
15.
Madaj A.: Doraźna nośność i sztywność na zginanie zespolonych belek stalowo-betonowych, Politechnika Poznańska, Wydawnictwo PP 2005.
16.
Oller S., Onate E, Oliver J., Lubliner J.: Finite element nonlinear analysis of concrete structures using a „Plastic-Damage model”, Engineering Fracture Mechanics, Vol.35, No. 1/2/3, 1990, s. 219-231.
17.
Wittmann F.H., Rokugo K., Bruhwiler E., Mihashi H., Simonin P.: Fracture energy and strain softening of concrete as determined by means of compact tension specimens, Materials and Structures, 1988, 21, s. 21-32.
Share
| eISSN: | 2450-8594 |
| ISSN: | 2080-5187 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
