Σεισμική συμπεριφορά ωπλισμένων διεπιφανειών σε επισκευασμένα/ενισχυμένα στοιχεία ωπλισμένου σκυροδέματος

Abstract

Το αντικείμενο αυτής της Διατριβής είναι η μελέτη των μηχανισμών (τριβή και δράση βλήτρου του οπλισμού που τέμνει την διεπιφάνεια), οι οποίοι επιστρατεύονται στην διεπιφάνεια μεταξύ παλαιού και νέου σκυροδέματος, υπό σεισμικές δράσεις. Πρόκειται για διεπιφάνειες σε στοιχεία υφιστάμενων κατασκευών Ω.Σ. μετά από την επισκευή ή την ενίσχυσή τους. Στην διεθνή Βιβλιογραφία δεν διατίθενται στοιχεία για την συμπεριφορά σε ανακύκλιση των ωπλισμένων διεπιφανειών σε επισκευασμένα/ ενισχυμένα στοιχεία. Για την κάλυψη του διαπιστούμενου κενού, η παρούσα εργασία επικεντρώθηκε σε μια συστηματική (σε βάθος και έκταση) πειραματική μελέτη της ταυτόχρονης δράσης των μηχανισμών για την μεταφορά τέμνουσας κατά μήκος διεπιφανειών Ω.Σ., για ανακυκλιζόμενες δράσεις. Προσφέρονται οι βάσεις για μια μέθοδο σχεδιασμού ενισχυμένων στοιχείων από Ω.Σ. (ιδίως υπό ανακυκλιζόμενη τέμνουσα) με βάση τα αποτελέσματα της ως άνω πειραματικής διερεύνησης. Διατυπώθηκε καταστατικός νόμος, μέσω του οποίου είναι δυνατόν να προβλεφθεί η μέγιστη απόκριση της διεπιφάνειας, η μείωση της απόκρισης με την ανακύκλιση της ολίσθησης και το πλήρες διάγραμμα φορτίου-ολίσθησης. Ο νόμος αυτός είναι αρκετά απλός, ώστε να είναι δυνατόν να τροφοδοτήσει αναλυτικά προσομοιώματα επισκευασμένων/ενισχυμένων στοιχείων ωπλισμένου σκυροδέματος, μέσω των οποίων θα καταστεί δυνατή η εκτίμηση της συνεισφοράς της επέμβασης που επελέγη, καθώς και των χαρακτηριστικών της διεπιφάνειας στην συνολική συμπεριφορά των στοιχείων.

The aim of the Doctoral Dissertation is the study of the mechanisms (concrete-to-concrete friction and dowel action of the reinforcing bars crossing the interface), acting along the interface between the old and the new concrete, subjected to cyclic actions. The interfaces under investigation are met in repaired/ strengthened RC elements, in case a new concrete layer or new RC elements are added to the existing members of the structure. In the international literature, data regarding the behaviour of reinforced interfaces in repaired/strengthened elements, subjected to cyclic shear slip are rather scarce. In order to cover this lack of knowledge, the present Dissertation focuses in a systematic (in depth and extent) experimental research of the interaction of the mechanisms for the shear transfer along RC interfaces, for cyclic actions. Based on the results of the abovementioned experimental research, important conclusions can be drawn as well as the fundamentals for a design method for strengthened RC elements (mainly under cyclic actions). A constitutive law has been proposed, for the accurate prevision of the maximum interface resistance, the force-response degradation and the full shear load-slip diagram. The proposed law is simple enough and physically sound in order to be easily used in analytical models for the design of interfaces in repaired or strengthened RC elements subjected to cyclic actions. Through the analytical models it will be possible to evaluate the contribution of the selected strengthening technique, as well as of the characteristics of the interface, in the overall behaviour of the repaired/ strengthened RC elements.