Verhalten von mit FRP ummantelten Betonstützen unter exzentrischer Belastung

In diesem Papier wird eine Studie über das Verhalten von mit faserverstärktem Polymer (FRP) ummantelten quadratischen Betonsäulen unter exzentrischer Belastung beschrieben. Der Einfluss des Dehnungsgradienten auf das Verhalten von Betonsäulen, die durch die FRP-Ummantelung eingeschlossen sind, wurde durch experimentelle und numerische Analyseverfahren untersucht. Neun (108 × 108 × 305 mm) quadratische Betonsäulen mit null, einer und zwei Lagen unidirektionalem Kohlenstoff-FRP-Gewebe wurden unter axialer Druckbelastung getestet. Neben der Dicke der FRP-Ummantelung wurden die Auswirkungen verschiedener Exzentrizitäten untersucht. Die Ergebnisse der nichtlinearen Finite-Elemente-Analyse wurden mit den experimentellen Testergebnissen verglichen und validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die FRP-Ummantelung die Festigkeit und Duktilität von Betonsäulen unter exzentrischer Belastung erheblich erhöhen kann und dass der Dehnungsgradient die Nachrüst-effizienz der FRP-Ummantelung für Betonsäulen reduziert. Daher sollte ein kleinerer Verbesserungsfaktor beim Design von mit FRP ummantelten Säulen unter exzentrischer Belastung verwendet werden. Darüber hinaus können die in dieser Studie entwickelten nichtlinearen Finite-Elemente-Modelle als Vorlagen für zukünftige Forschungsarbeiten zu FRP-eingeschlossenen Betonsäulen verwendet werden.