Τρόπος και παραμόρφωση αστοχίας μελών οπλισμένου σκυροδέματος υπό εγκάρσια φόρτιση

Abstract

This Ph.D. thesis belongs to the general subject area of performance-based seismic assessment and retrofitting of existing buildings and displacement-based seismic design. In displacement-based assessment and seismic design, flexure-controlled members are checked by comparing seismic deformations demands against corresponding limit deformations. This requires knowledge of the deformations of flexure-controlled members at key points of their force–deformation response, for example at yielding and failure, as well as their shear strength.The object of this study is the development of models for calculating the characteristic quantities of the behavior of a flexure-controlled reinforced concrete member subjected to cyclic loading, thus the yield moment, the deformation at yielding, the effective stiffness, the ultimate deformation and the shear strength. The models apply to members of various types and different cross-section, with varying reinforcement details, including retrofitted members with Fiber Reinforced jackets and Reinforced Concrete jackets, members with lap-splices and members reinforced smooth bars. Regarding the shear strength, that of reinforced concrete walls is emphasized. The analytical models presented herein were developed and older ones were evaluated by using a large database of tests on reinforced, including more than 4000 specimens.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή ανήκει στη γενικότερη θεματική περιοχή της αποτίμησης και ενίσχυσης υφιστάμενων κατασκευών με βάση τις στάθμες επιτελεστικότητας καθώς και στον αντισεισμικό σχεδιασμό με βάση τις μετακινήσεις. Η μέθοδος της αποτίμησης και του αντισεισμικού σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις στηρίζεται στον έλεγχο και τη σύγκριση των απαιτούμενων σεισμικών παραμορφώσεων με αντίστοιχες οριακές παραμορφώσεις. Αυτό απαιτεί τη γνώση της ικανότητας παραμόρφωσης των μελών με καμπτική συμπεριφορά σε κομβικά σημεία της απόκρισής τους, π.χ. στη διαρροή και στην αστοχία, καθώς και της διατμητικής τους αντοχής.Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη προσομοιωμάτων υπολογισμού των βασικών χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς ενός καμπτόμενου μέλους οπλισμένου σκυροδέματος και συγκεκριμένα: της ροπής διαρροής, της παραμόρφωσης στη διαρροή, της ενεργού δυσκαμψίας, της παραμόρφωσης στην καμπτική αστοχία και της διατμητικής αντοχής υπό ανακυκλιζόμενη φόρτιση. Τα προσομοιώματα εφαρμόζονται σε μέλη διαφόρων τύπων και διαφορετικής διατομής, με ποικίλες λεπτομέρειες όπλισης, περιλαμβανομένων μελών ενισχυμένων με μανδύες Ινοπλισμένων Πολυμερών και μανδύες Οπλισμένου Σκυροδέματος, μελών με ματίσεις και μελών με λείες ράβδους οπλισμού. Όσον αφορά τη διατμητική αντοχή δίνεται έμφαση σε αυτή των τοιχωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος. Για την ανάπτυξη αυτών των προσομοιωμάτων, όπως και για τον έλεγχο άλλων παλαιότερων, αναπτύχθηκε και αξιοποιήθηκε βάση πειραματικών δεδομένων μελών οπλισμένου σκυροδέματος με συνολικά περισσότερα από 4000 δοκίμια.