Effect of overloading on fatigue performance of reinforced concrete beams strengthened with externally post-tensioned carbon-fibre-reinforced polymer tendons

摘要

This paper presents the results of an experimental and analytical study of the fatigue performance of reinforced concrete beams strengthened with externally post-tensioned carbon-fibre-reinforced polymer (CFRP) tendons. Two loading conditions prior to strengthening the beams were investigated: in-service loading and overloading. A total of 18 beams were tested to failure: three under monotonic loading and fifteen under fatigue loads. The CFRP tendons were post-tensioned to 40% of their ultimate capacity. The results demonstrated that overloading the beams had no discernable effect on the fatigue life of the strengthened beams. The strain-reduction approach for unbonded steel tendons was modified to account for using CFRP tendons and for the permanent deformations resulting from the overloading process. The loading history of the beams prior to and after post-tensioning was incorporated into a strain-life fatigue model to predict the fatigue life of the strengthened beams.%Cet article présente les résultats d'une étude expérimentale et analytique de la résistance à la fatigue de poutres en béton armé renforcées d'une armature externe post tensionnée en polymères renforcés de fibres de carbone (« PRFC »). Deux conditions de chargement avant le renforcement des poutres ont été examinées : en service et en surcharge. Dix-huit poutres ont été mises à l'épreuve jusqu'à défaillance, trois sous un chargement monotone et 15 sous des charges de fatigue. Les armatures en « PRFC » ont été post tensionnées à 40 % de leur capacité maximale. Les résultats ont montré que la surcharge des poutres n'avait aucun effet évident sur la durée de vie en fatigue des poutres renforcées. L'approche de réduction des contraintes pour les armatures en acier non adhérentes a été modifiée pour tenir compte de l'utilisation d'armatures en « PRFC » et des déformations permanentes découlant du processus de surcharge. L'historique des chargements des poutres avant et après le post-tensionnement a été incorporé dans un modèle de fatigue contrainte-durée de vie afin de prédire la durée de vie en fatigue des poutres renforcées.