ANALYSE PAR ELEMENTS FINIS DES POUTRES EN BETON ARME RENFORCEES PAR DES FIBRES DE CARBONE CFRP

Auteurs-es

  • Sabiha BAROUR Département de génie civil, Faculté des sciences de l’ingénieur, Université des frères Mentouri Constantine1. Algerie
  • Abdesselam ZERGUA Département de génie civil, Faculté des sciences de l’ingénieur, Université des frères Mentouri Constantine1. Algerie

Mots-clés :

modélisation, poutres renforcées, PRFC, ANSYS

Résumé

Le présent article concerne la modélisation par éléments finis des poutres en béton armé renforcées à l'extérieur par des fibres de carbone (PRFC). Les éléments  Soild65, Link 180, Shell181  et  Solide 185 qu'offre le logiciel ANSYS ont été utilisés pour modéliser ; le béton, le renfort en acier ; le polymère et le support des plaques d’aciers, respectivement. Cinq modèles pour cinq types de poutres on été validé et une étude paramétrique à savoir, l’effet de résistance à la compression du béton,  l'effet  du nombre de couches de PRFC et  l'effet  de différents modules d'élasticités de PRFC ainsi qu'une étude comparative avec des modèles analytiques  ont été réalisées. Les résultats numériques des charges - déplacements ont été comparés aux données expérimentales mesurées. Il a été observé une bonne approximation à tous les stades de chargement pour les échantillons testés. Les différences entre les capacités des charges varient  de 0.03% à 11.34%, et celles des déformations varient  de  0.241% à 7.25 %. Ceci démontre la validité des modèles développés  pour la prédiction du comportement des poutres renforcées.

Références

Hawileh, R. A., Naser, M. Z., & Abdalla, J. A. (2013). “Finite element simulation of reinforced concrete beams externally strengthened with short-length CFRP plates. Composites Part B“: Engineering, 45(1), 1722-1730.

Riyad S. Aboutaha ,’’Ductility of CFRP Strengthened Concrete Flexural Members ‘’ Rehabilitating and Repairing the Buildings and Bridges of the Americas Conference, April 23-24, 2001

M.R. Esfahani, M.R. Kianoush and A.R.Tajar, “Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened by CFRP sheets,” Eng. Structures, vol. 29, no. 10, p. 2428–2444, Oct. 2007.

FAREED, Shamsoon, et al. “ Behaviour of reinforced concrete beams strengthened by CFRP wraps with and without end anchorages“. Procedia Engineering, 2014, vol. 77, p. 123-130.

A.F. Ashour, S.A. El-refaie , S.W.Garrity, “Flexural Strengthening of RC Continuous Beams Using CFRP Laminates,” Cement and Concrete Composites, vol. 26, no. 7, pp. 765–775, Oct. 2004

E. Ahmad and H. Sobuz, “Flexural Performance of CFRP Strengthened RC Beams with Different Degrees of Strengthening Schemes,” Int. J. Physical Sciences, vol. 6, no. 9, pp. 2229–2238, May. 2011.

J. Dong, Q. Wang and D. He Zhongwei Guan, “CFRP sheets for flexural strengthening of RC beams,” Multimedia Technology (icmt), Int. Conf., pp. 1000–1003, Jul. 2011.

K. Soudki, E. El-salakawy and B.Craig, “Behavior of CFRP strengthened reinforced concrete beams in corrosive environment,” J. Composites for Construction, vol. 11, no. 3, pp. 291–298, Jun. 2007.

R. Aboutaha, P. Wattanadechachan and S.Kim, “Flexural Ductility of CFRP Strengthened Concrete Beams - Experimental Investigation,” ACI Special Publication, vol. 213, no. 12, pp. 207–220, May 2003.

P. Ritchie, D. Thomas, W.L. Lu and G. Connelly, “External Reinforcement of Concrete Beams Using Fiber Reinforced Plastics,” ACI Structural J., vol. 88, no. 4, pp. 490–500, Jul. 1991.

A. Sharif, G. Al-sulaimani, I. Basunbul, M. Baluch and B. Ghaleb, “Strengthening of Initially Loaded Reinforced Concrete Beams Using FRP Plates,” ACI Structural J., vol. 91, no. 2, pp. 160–168, Mar. 1994

Amer M.Ibrahim , Wissam D.Salman , ʺFinite Element Analysis of Reinforced Concrete Beam Strengthened with CFRP in Flexureʺ, Diyala Journal of Engineering Sciences, Vol.2, No.2, pp.88‐104. December 2009

Amer. I, Mohammed .M,ʺFinite Element Modeling of Reinforced Concrete Beams Strengthened with FRP Laminatesʺ, European Journal of Scientific Research, Vol.30, No.4, pp.526‐541. (2009).

Ramezanianpour A.A., Gharachorlou A. ‘’Fracture optimization of RC beams strengthened with CFRP laminates with finite element and experimental methods’’, concrete repair, rehabilitation and retrofitting II- Alexander et al, Taylor and Francis Group, London, (2009), ISBN 978-0-415-46850-3.

Abbas, A., , ʺNon-linear Analysis of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Steel and CFRP Platesʺ, Diyala Journal of Engineering Sciences, pp. 249‐256. (2010)

F.A. Fathelbab,M.S. Ramadan, A.Al-Tantawy, ʺ Finite Element Modeling of Strengthened Simple Beams using FRP Techniques: A parametric Studyʺ, Concrete Research (LETTERS), Vol.2 (2), pp.228‐240. June 2011

P. Jayajothi, R. Kumutha and K. Vijai, ʺFinite Element Analysis of FRP Strengthened RC Beams Using ANSYSʺ, Asian Journal of Civil Engineering (BHRC), Vol.14, No.4, pp.631‐642.(2013)

U. Basappa , A. Rajagopal, ʺModeling of CFRP strengthened RCC beam using the nonlinear finite element methodʺ, Department of civil engineering, Indian institute of technology Hyderabad, India, Journal of Structural Engineering, Vol. 40, no. 2, pp. 169-184.

Ahmed K. El-Sayed,’’ Effect of longitudinal CFRP strengthening on the shear resistance of reinforced concrete beams’’ J.Composites: Part B 58 (2014) 422–429

ANSYS – Release Version 12. A finite element computer software and user manual for nonlinear structural analysis. Canonsburg, PA: ANSYS 2007 Inc.

Nawal Kishor Banjara , K. Ramanjaneyulu , ‘’ Experimental and numerical investigations on the performance evaluation of shear deficient and GFRP strengthened reinforced concrete beams’’ ,J. Construction and Building Materials 137 (2017) 520–534.

Mustafa Mahmood Al-Ani et al ,’’ Nonlinear Finite Element Analysis of RC Beams without Stirrups Strengthened by Longitudinal Soffit Bonded CFRP Strips for Shear’’, Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences (NJES) Vol.20 No.4, 2017 pp.996-1004

ISIS Canada. Strengthening reinforced concrete structures with externally-bonded fiber reinforced polymers. Design Manual, No. 4, 2001.

Téléchargements

Publié-e

2020-06-30

Comment citer

BAROUR , S., & ZERGUA , A. (2020). ANALYSE PAR ELEMENTS FINIS DES POUTRES EN BETON ARME RENFORCEES PAR DES FIBRES DE CARBONE CFRP . Sciences & Technologie. B, Sciences De l’ingénieur, (51), 9–19. Consulté à l’adresse https://revue.umc.edu.dz/b/article/view/3373

Numéro

Rubrique

Articles

Articles similaires

<< < 1 2 3 4 5 > >> 

Vous pouvez également Lancer une recherche avancée d’articles similaires à cet article.