research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
The Effect of Carbon Fiber Reinforced Polymer Length on the Strengthened of Concentrically loaded Reinforced Concrete Beams : Finite Element Analysis
تأثير طول الياف الكاربون البوليميرية على مقاومة الأعتاب الخرسانية المسلحة : تحليل بطريقة العناصر المحددة

Author: Nada S. Assi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 7 Part (A) Engineering Pages: 1671-1683
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) plates are commonly used to increase the ultimate strength of concrete structures in flexure. CFRP plates are also an effective means of rehabilitation and strengthening of concrete structures. In this paper an analysis model is presented for reinforced concrete beams externally reinforced with CFRP plates using finite elements method adopted by ANSYS. The finite element models using a smeared cracking approach for concrete and elastic shell elements for the CFRP plates. The results obtained from the ANSYS finite element analysis are compared with the experimental data for four beams with different conditions from research , three of which were externally strengthened with different amounts of CFRP reinforcement by changing the length of CFRP plate. The comparisons are made for load-deflection curves at mid-span over a span of 2000 mm, failure load and the optimum length of CFRP plate that can be used for flexural strengthening and achieve the adequate load – carrying capacity. The results obtained from the ANSYS finite element analysis were calculated at the same location for the experimental test of the beams. The accuracy of the finite element models is assessed by comparison with the experimental results, which are to be in good agreement. The load-deflection curves from the finite element analysis agree well with the experimental results in the linear range, but the finite elements results are slightly stiffer than that from the experimental results. The maximum difference in ultimate loads for all cases is 11%. The optimum length of CFRP plate equal to 83% of the full span length, obtained from the finite element analysis shows good agreement with that from the experimental test. Four additional models are used to find that 80% of the full span length is quite enough to be optimum length and beyond which the increase in the ultimate capacity is small and can be neglected to reduce the cost of the material.

تستخدم صفائح الياف الكاربون البوليميرية CFRP في زيادة تحمل المنشآت خرسانية التي تتعرض الى احمال الانحناء و كذلك تعتبر وسيلة فعالة في اعادة تأهيل وتقوية المنشآت الخرسانية. في هذا البحث تم تقديم نموذج محاكاة للعتبات خرسانية مقواة بصفائح الياف الكاربون البوليميرية باستخدام برنامج الـ ANSYS الذي يعتمد طريقة العناصر المحددة في التحليل. تم استخدام العنصر المرن والعنصر ذو التشققات المنتشرة في تمثيل صفائح CFRP والخرسانة على التوالي، تم مقارنة النتائج المستخرجة باستخدام برنامج ال ANSYS مع النتائج العملية لأربع أعتاب ثلاثة منها تم تقويتها بأطوال مختلفة من صفائح الـ CFRP، وكانت المقارنة تتضمن منحني القوة – الهطول لفضاء طوله 2000 ملم , احمال الفشل والطول الامثل لتلك الصفائح والتي تم استخدامها لتقوية الانحناء والحصول على قابلية تحمل مناسبة. اظهرت النتائج تطابق جيد وخصوصا في الجزء الخطي من المحني بين منحنيات القوة – الهطول المستخرجة من التحليل بواسطة العناصر المحددة والنتائج العملية ولكن النتائج المستخرجة من التحليل بواسطة العناصر المحددة أظهرت صلابة اكثر, اما اقصى فرق في احمال الفشل في جميع الحالات كان 11% . كما تم الحصول على تطابق جيد بنسبة الطول الامثل لل CFRP والبالغ 83% من طول الفضاء الكلي بين النتائج العملية والتحليل بواسطة العناصر المحددة. كما استخدمت اربعة نماذج إضافية لاعتاب خرسانية لإيجاد ان 80% من طول الفضاء الكلي يكفي لكي يكون الطول الامثل واي زيادة في طول الصفائح يؤدي الى زيادة صغيرة في الاحمال من الممكن اهمالها لتقليل من كلفة المواد.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2014 (1)