Simulation of interface behavior between FRP bars and concrete by an elastic-plastic theory via FEM

Abstract

Abstract An elastic-plastic behavior is considered to simulate the interface rupture between grooved, helical wrapped and sand coated helical wrapped bars made of Fiber Reinforced Polymer (FRP) and concrete. Interface properties are obtained comparing results of the model with pull-out experiments. Properties obtained related to grooved bars are similar to properties known for ribbed steel bars. In this case, interface rupture behavior does not depend on bar properties. In case of both helical wrapped bars, on the other side, interface behavior is actually changed by FRP bar characteristics. The advantage of the present formulation is its capability to calculate splitting tractions, responsible for bulk concrete failure.Resumo Um comportamento elasto-plástico é considerado para simular a ruptura da interface entre barras (ranhurada, helicoidal e helicoidal com areia)de fibra polimérica reforçada (FRP) e o concreto. As propriedades da interface são obtidas comparando os resultados do modelo com ensaios de arrancamento. As propriedades obtidas para a barra ranhurada são similares às propriedades conhecidas das barras de aço nervuradas. Neste caso, o comportamento em ruptura da interface não depende das propriedades da barra. Para as duas superfícies helicoidais, por outro lado, o comportamento da interface é realmente alterado pelas características da barra de FRP. A vantagem desta formulação é a capacidade de calcular trações de fissuração, responsáveis pela ruína do volume de concreto.