Modo de falha das colunas RC reforçadas com FRP

Tecido de polímero reforçado com fibra de carbono (FRP) pode melhorar a capacidade de cisalhamento de pilares de concreto, alterar seus modos de falha e melhorar sua ductilidade.

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Os modos comuns de ruptura de pilares de concreto armado sob cargas transversais são a falha de cisalhamento, a falha de flexão e a falha de cisalhamento dúctil (também conhecida como falha de dobra-escavamento na China). Sob ação sísmica, as colunas de concreto armado devem ter certa ductilidade de falha, garantindo a capacidade de rolamento. Quando ocorre falha de flexão, ela tem ductilidade necessária, e sua ductilidade é fácil de estimar. Quando ocorre falha de cisalhamento ou falha de cisalhamento dúctil, sua ductilidade geralmente é insuficiente, e sua ductilidade é difícil de estimar. Portanto, é necessário evitar modos de ruptura quebradiços, como ruptura de cisalhamento de pilares de concreto armado, e métodos de armadura de pilares de concreto armado com capacidade de cisalhamento insuficiente ou ductilidade, como reforço de seção ampliada, armadura de revestimento de aço e envoltório  reforço de fibra de carbono, etc. Estudos anteriores mostraram que o tecido de revestimento transversal FRP pode melhorar a capacidade de cisalhamento de pilares de concreto, alterar seus modos de falha e melhorar sua ductilidade.

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1.O modo de ruptura de pilares retangulares de concreto armado reforçado com tecido FRP pode ser alterado de quebra de cisalhamento quebradiço para falha de cisalhamento dúctil e, em seguida, para falha de flexão com o aumento de camadas FRP.Refletida na curva do esqueleto, após o rendimento da peça, com o aumento da armadura de tecido FRP, a peça tem melhor capacidade de rolamento sustentada. Após o pico de carga, aparece uma seção da plataforma horizontal. Quanto maior a armadura, maior o comprimento da plataforma, melhor a capacidade de deformação do espécime.


2.Com a diferente quantidade de armadura, o tecido fortalecido com FRP RC colunas retangulares pode ocorrer quebra quebra de cisalhamento quebradiço, ruptura de cisalhamento dúctil e falha de flexão. Quando ocorre falha do cisalhamento dúctil, a armadura longitudinal pode ceder, mas a capacidade fletora diminui rapidamente após o pico de carga, e o modo de ruptura do plano de cisalhamento fratura oblíqua do tecido FRP ocorre. Quando os corpos de prova são submetidos a uma falha de flexão, a capacidade de flexão dos corpos de prova pode ser mantida estável sob grandes condições de deformação, e o modo de falha causado pela perda de retenção devido à fratura local do tecido FRP na raiz do canto ocorre.

FRP fabric strengthened RC column


3.O modo de ruptura de pilares retangulares de concreto armado reforçados com tecido FRP pode ser previsto pela relação de intersecção entre a curva de esqueleto de capacidade de flexão e a curva de esqueleto de capacidade de cisalhamento.O processo é o seguinte. Através de ensaios ou análises numéricas, obtém-se a curva de esqueleto da capacidade de flexão do pilar retangular de concreto armado de tecido FRP.Com base na curva de esqueleto de capacidade de rolamentos de cisalhamento de pilares de concreto comuns, a curva de esqueleto de suporte de pilares de concreto armado fortalecidos com tecido FRP é obtida por sobreposição da subentrada de capacidade de rolamentos de cisalhamento de tecido FRP.De acordo com a intersecção da curva da capacidade de flexão do esqueleto e a curva da capacidade de cisalhamento do esqueleto, são determinados diferentes modos de falha.Se a interseção das duas curvas estiver localizada na seção degenerada da curva teórica do esqueleto da capacidade de cisalhamento, ocorrerá falha dúctil.Se as duas curvas não puderem se intersectar, ocorrerá falha de flexão dúctil.



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