Strength and Ductility of Concrete Columns Externally Reinforced With Fiber Composite Straps

材料科学 复合数 复合材料 结构工程 纤维混凝土 延展性(地球科学) 极限抗拉强度 纤维增强塑料 纤维 钢筋混凝土 钢筋 蠕动 工程类
作者
Hamid Saadatmanesh,Mehrdad Ehsani,M. W. Li
出处
期刊:Aci Structural Journal [American Concrete Institute]
卷期号:91 (4) 被引量:135
标识
DOI:10.14359/4151
摘要

Bridge failures in recent earthquakes such as the 1989 Loma Prieta earthquake have attracted the attention of the bridge engineering community to the large number of bridges with substandard seismic design details. Many concrete columns in bridges designed before the new seismic design provisions were adopted have low flexural ductility, low shear strength, and inadequate lap length for starter bars. These problems, compounded by flaws in the design of structural systems, have contributed to the catastrophic bridge failures in recent earthquakes. In this paper, a new technique for seismic strengthening of concrete columns is presented. The technique requires wrapping thin, flexible high-strength fiber composite straps around the column to improve the confinement and, thereby, its ductility and strength. Analytical models are presented that quantify the gain in strength and ductility of concrete columns externally confined by means of high-strength fiber composite straps. A parametric study is conducted to examine the effects of various design parameters such as concrete compressive strength, thickness and spacing of straps, and type of strap. The results indicate that the strength and ductility of concrete columns can be significantly increased by wrapping high-strength fiber composite straps around the columns.
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