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dc.contributor.advisorBarros, Joaquim A. O.por
dc.contributor.advisorJalali, Saidpor
dc.contributor.authorEsmaeeli, Esmaeelpor
dc.date.accessioned2016-02-19T17:15:36Z-
dc.date.issued2015-12-11-
dc.date.submitted2015-09-30-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1822/40465-
dc.descriptionTese de Doutoramento em Engenharia Civilpor
dc.description.abstractThis research work deals with development of a novel retrofitting element for RC structures designated as “Hybrid Composite Plate (HCP)”. This prefabricated element is composed of a thin strain hardening cementitious composite (SHCC) plate reinforced with either near surface mounted CFRP (NSM-CFRP) laminates, designated as HCP(L), or externally bonded CFRP (EB-CFRP) sheets, designated as HCP(S). From the materialstructural point of view, this system benefits from the high ductility of SHCC and the high tensile strength of CFRP in retrofitting of RC structures. HCP is essentially tailored to be significantly free of the shortcomings identified in the most advanced available retrofitting techniques, such as textile reinforced mortar (TRM) and conventional FRP systems. Furthermore, it is possible to attach this proposed system to the RC members by means of either adhesive, chemical anchors or a combination thereof. The investigation carried out is mainly dedicated to the development of HCP and assessment of its structural efficiency for upgrading/repairing RC members with a variety of retrofitting demands. In this framework, series of experimental tests are executed to assess HCP retrofitting efficiency for upgrading shear, flexural and energy dissipation capacity of RC members. Results of these experimental tests confirmed HCP’s high potential for retrofitting RC structures. An analytical approach is presented to estimate the ultimate flexural capacity of the beams with an HCP attached to their soffit, which is further complemented with a numerical strategy to predict the load-deflection response of such retrofitted beams. The proposed analytical and numerical approaches accurately predict the flexural capacity and load-deflection response, of flexurally strengthened beams using HCP. Finally, adopting a combination of experimental tests and finite element modelling, recommendations for an optimized HCP(L) and its connection with concrete are provided. The local bond stress-slip models at the interface of CFRP-SHCC and interface of HCP(L)- concrete are determined. Based on results obtained, equations correlating the pull force capacity of the HCP(L) to the CFRP-SHCC bond length for CFRP laminates with two different axial stiffness are derived.por
dc.description.abstractEsta tese apresenta a investigação realizada para o desenvolvimento de um novo elemento visando o reforço de estruturas de betão armado (BA) designado por Hybrid Composite Plate (HCP). Este elemento consiste num painel pré-fabricado composto por uma fina camada de material de matriz cimentícia apresentando comportamento de endurecimento em tração ( SHCC) reforçada laminados de matriz polimérica reforçada com fibras de carbono (CFRP) inseridos à superfície (Near Surface Mounted), designado por HCP(L), ou com manta de CFRP aplicada segundo a técnica de colagem exterior (externally bonded, EB-CFRP), designadas por HCP(S). Do ponto de vista estrutural, este sistema beneficia da alta ductilidade do SHCC e da elevada resistência à tração do CFRP no reforço de estruturas de BA. O HCP afigura-se como uma solução apropriada essencialmente por não apresentar as deficiências identificadas nas técnicas mais avançadas de reforço estrutural atualmente disponíveis, tais como TRM (Textile Reinforced Mortar) e sistemas FRP (Fiber Reinforced Polymer). O sistema proposto permite uma ligação aos elementos de BA através de resina epóxi, ancoragem química ou uma combinação entre estes. A investigação realizada foi dedicada ao desenvolvimento do HCP e avaliação da sua eficiência estrutural para melhorar ou reparar elementos de BA para uma variedade de exigências de reforço. Com este objetivo, uma série de ensaios foram realizados para avaliar a eficiência do reforço do HCP ao corte, flexão e capacidade de dissipação de energia de elementos de BA. Uma formulação analítica foi desenvolvida para estimar a resistência à flexão de vigas de BA reforçadas com HCP ligado à sua face inferior. Esta abordagem foi completada com um modelo numérico para prever a resposta carga-deformação destas vigas. A formulação analítica e o modelo numérica propostos previram com precisão, respetivamente, a capacidade de flexão e a resposta carga-deformação de vigas reforçadas com HCP. Finalmente, com base na combinação de resultados de ensaios experimentais e modelos de elementos finitos, são fornecidas recomendações para a otimização do HCP(L) e a sua ligação ao betão. Para a caracterização das interfaces CFRP-SHCC betão-HCP(L) foram determinadas leis tensão versus deslizamento. Com base nos resultados obtidos, apresentamse as equações que relacionam a capacidade de carga à tração do HCP(L) com o comprimento de ligação do CFRP-SHCC composto por camadas de CFRP dotadas de rigidez distinta.por
dc.description.sponsorshipFundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) SFRH/BD/65663/2009.por
dc.description.sponsorshipFundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) PTDC/ECM/114511/2009por
dc.language.isoengpor
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement/FCT/5876-PPCDTI/114511/PT-
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement/FCT/SFRH/SFRH%2FBD%2F65663%2F2009/PT-
dc.rightsopenAccesspor
dc.titleDevelopment of hybrid composite plate (HCP) for strengthening and repair of RC structurespor
dc.typedoctoralThesispor
sdum.subject.fosDomínio/Área científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologiaspor
dc.identifier.tid101364024por
Appears in Collections:ISISE - Teses de Doutoramento
BUM - Teses de Doutoramento

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