پیشرفت روزافزون علم و تکنولوژی در عرصه‌های مختلف از جمله مهندسی سازه، موجب گردیده است تا در سال‌های اخیر، برای امر نوسازی و بهسازی سازه‌ها که تحت تاثیر عواملی از قبیل گذر زمان، عوامل محیطی، طراحی و اجرای ضعیف و نیز زلزله، دچارکاهش مقاومت در تیرها، ستون‌ها و در نتیجه خرابی‌های جزئی یا کلی می‌شوند، از روش‌های نوین و مصالحی جدید و با کیفیت‌تر بهره گرفته شود.

در میان این نوآوری‌ها، مصالح FRP به دلیل مقاوت کششی بالا و نصب آسانشان بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. به همین دلیل مطالعات گسترده‌ای در خصوص کارآیی این مصالح در بهسازی و تعمیر ستون-ها و قاب‌های بتن‌ مسلح انجام شده‌ است. نتایج این تحقیقات نشان می‌دهد که تقویت ستون‌ها با استفاده از الیاف FRP، سبب بهبود عملکردشان می‌گردد. به همین منظور در این تحقیق، ابتدا به بررسی عملکرد لرزه‌ای ستون‌های بتن مسلح محصورشده با الیاف کربن (CFRP) و نیز ارزیابی میزان تاثیر استفاده از این الیاف بر مقاومت و شکل‌پذیری ستون‌ها پرداخته می‌شود.

نتایج تحقیق صورت گرفته نشان داد که ستون‌های بدون مقاوم‌سازی، رفتاری ترد و شکننده‌ از خود نشان می‌دهند و ظرفیت جذب انرژی آنها نیز اندک می‌باشد. در صورتی که مقاومت و شکل‌پذیری در ستون‌های مقاوم‌سازی شده با مصالح FRP، افزایش یافته است. همچنین در ادامه این پژوهش، یک قاب‌ بتن ‌مسلح را مورد مطالعه قرار می‌دهیم که هدف از آن، بررسی اثر بهسازی خمشی، با استفاده از پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) و کربن (CFRP) بر عملکرد و رفتار سازه‌های بتن ‌مسلح می‌باشد. در این مطالعه، از مدل یک ساختمان بتن ‌مسلح 8 طبقه طراحی شده بر اساس آیین‌نامه 02-318 ACI به عنوان یک سازه با ارتفاع متوسط استفاده شده است.

بهسازی لرزه ای ستون های بتن مسلح مدور محصورشده توسط مصالح CFRP

بمنظور بهبود و افزایش مقاومت جانبی و شکل‌پذیری این ساختمان‌ بتن‌ مسلح نیز از ورق‌های کامپوزیت در تیرها و ستون‌های آن استفاده می‌گردد. نتایج حاصل از تحلیل‌های غیرخطی در این تحقیق، افزایش قابل ‌ملاحظه ظرفیت باربری جانبی برای ساختمان‌های تقویت شده با الیاف شیشه و کربن را نشان داد. لازم به ذکر است که افزایش ظرفیت حاصل از بکارگیری مصالح CFRP در حدود 2 برابر مصالح GFRP می‌باشد. برای ارزیابی و مقایسه ستون‌ها و قاب‌های مقاوم‌سازی شده با مصالح FRP، با ستون‌ها و قاب-های بدون FRP، ‌از تحلیل پوش‌آور استفاده می‌گردد و مدل‌سازی آن‌ها نیز توسط نرم‌افزار OpenSEES انجام می‌شود.