-
شماره ركورد
24999
-
شماره راهنما
CIV2 232
-
نويسنده
جعفري، زهرا
-
عنوان
ارزيابي عملكرد قابهاي بتن مسلح با ميلگردهاي GFRP و تركيب آن با ميلگردهاي فولادي در مناطق لرزهخيز
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - سازه
-
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
-
تاريخ دفاع
1404/06/31
-
صفحه شمار
91 ص.
-
استاد راهنما
حسين تاجمير رياحي
-
كليدواژه فارسي
عملكرد لرزهاي، ميلگرد GFRP، مدلسازي مفصل متمركز، تحليل ديناميكي فزاينده، تحليل پوشاور، شكلپذيري، مقاومت نهايي
-
چكيده فارسي
در مناطق لرزهخيز، عملكرد مناسب سازههاي بتن مسلح نقش مهمي در كاهش خسارات جاني و مالي دارد. در سالهاي اخير، بهكارگيري ميلگردهاي پليمري تقويتشده با الياف (FRP)، بهويژه نوع GFRP، به دليل مقاومت بالا در برابر خوردگي و وزن كم، بهعنوان جايگزيني براي ميلگردهاي فولادي در محيطهاي خورنده مورد توجه قرار گرفته است. با اين حال، بررسي رفتار لرزهاي اين نوع ميلگردها، بهويژه در مقايسه با تسليح فولادي يا تركيبي (هيبريدي)، همچنان از موضوعات كمتر مطالعهشده محسوب ميشود.
هدف اين پژوهش، ارزيابي رفتار لرزهاي قابهاي بتن مسلح با تسليح GFRP و تركيبي از فولاد و GFRP در مناطق لرزهخيز است. براي اين منظور، مدلسازي عددي بر پايهي مفاصل متمركز در نرمافزار OpenSees و تحليل مقاطع در نرمافزار XTRACT انجام گرفت. قابهاي سه و پنجطبقه تحت تحليلهاي استاتيكي غيرخطي (پوشآور) و ديناميكي فزاينده (IDA) مورد بررسي قرار گرفتند.
نتايج نشان داد كه قابهاي با تسليح هيبريدي شكلپذيري بيشتري نسبت به قابهاي فولادي و GFRP دارند؛ بهطوريكه ظرفيت شكلپذيري در مدلهاي سهطبقه و پنجطبقه بهترتيب 34٪ و 18٪ بيشتر از فولادي، و 52٪ و 55٪ بيشتر از GFRP بود. در مقابل، ميلگردهاي GFRP با وجود مقاومت نهايي بالا، رفتار ترد و ظرفيت جذب انرژي كمتري نشان دادند. مقاومت نهايي قابهاي هيبريدي بين دو نوع ديگر قرار داشت و دريفت كلي همه قابها كمتر از 2٪ و در محدوده مجاز آييننامهاي بود.
نتايج تحليلها بيانگر آن است كه اگرچه ميلگردهاي GFRP از نظر دوام برتري دارند، ولي شكلپذيري و ظرفيت جذب انرژي آنها نسبت به فولاد كمتر است. در عوض، استفاده از تسليح هيبريدي موجب حفظ دوام بالا همراه با عملكرد لرزهاي همتراز با تسليح فولادي ميشود. بنابراين، كاربرد تركيب هوشمندانهي فولاد و GFRP ميتواند گزينهاي مناسب براي افزايش دوام سازهها در محيطهاي خورنده بدون افت عملكرد لرزهاي باشد.
-
كليدواژه لاتين
Seismic performance, GFRP bars, Concentrated plasticity modeling, Incremental dynamic analysis (IDA), Pushover analysis, Ductility, Ultimate strength
-
عنوان لاتين
Seismic Performance Assessment of Reinforced Concrete Frames with GFRP Bars and Hybrid Steel-GFRP Reinforcement in Seismic Zones
-
گروه آموزشي
مهندسي عمران
-
چكيده لاتين
In seismic regions, the proper performance of reinforced concrete (RC) structures plays a crucial role in reducing human and economic losses. In recent years, the use of fiber-reinforced polymer (FRP) bars particularly glass fiber-reinforced polymer (GFRP) has gained attention as a corrosion-resistant and lightweight alternative to steel reinforcement in aggressive environments. However, the seismic behavior of such reinforcements, especially in comparison with steel or hybrid (steel–GFRP) reinforcements, remains relatively understudied.
This study aims to evaluate the seismic behavior of RC frames reinforced with GFRP and hybrid steel–GFRP bars in seismic regions. To this end, numerical modeling was performed using a concentrated plastic hinge approach in OpenSees, and section analyses were conducted in XTRACT. Three- and five-story frames were analyzed under nonlinear static (pushover) and incremental dynamic (IDA) analyses.
The results indicated that hybrid-reinforced frames exhibited greater ductility compared to both steel- and GFRP-reinforced frames. Specifically, the ductility capacity of the three- and five-story hybrid models was 34% and 18% higher than that of steel-reinforced frames, and 52% and 55% higher than that of GFRP-reinforced ones, respectively. Although GFRP bars demonstrated high ultimate strength, they showed brittle behavior and lower energy absorption capacity. The ultimate strength of hybrid frames lay between the two other types, while the overall drift of all frames remained below 2%, within the allowable code limits.
Overall, the findings suggest that while GFRP bars offer superior durability, their ductility and energy absorption are lower than those of steel reinforcement. Conversely, hybrid reinforcement provides enhanced durability while maintaining seismic performance comparable to steel-reinforced frames. Therefore, a judicious combination of steel and GFRP reinforcement can be an effective solution for improving the durability of RC structures in corrosive environments without compromising seismic performance.
-
تعداد فصل ها
5
-
لينک به اين مدرک :