در سال های اخیر، الیاف و پلیمر تقویت شده (FRP) به خاطر ویژگی های فوق العاده سازه ای آن مانند مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی الکتروشیمیایی عالی و ساخت مقرون به صرفه نسبت به آرماتورهای فولادی سنتی به طور گسترده ای در سازه های بتنی تقویت شده مورد استفاده قرار می گیرند. علی رغم مزایای آشکار FRP ها ، آنها بدون ایراد نبوده و یک عیب عمده آنها مقاومت مهاری نسبتا ضعیف تر میله های تقویت کننده FRP (میلگردهای آجدار) در بتن در مقایسه با میلگردهای آجدار فولادی معمول می باشد.
در واقع، پیوستگی بین بتن و آرماتورهای تقویت کننده نقش مهمی در انتقال تنش از بتن به میلگردها ایفا کرده و قطع پیوستگی یکی از مباحث دشوار در تحلیل سازه های بتنی تقویت شده می باشد. پیوستگی بین میله های تقویتی FRP و بتن مجاور پیچیده بوده و عوامل متعددی ممکن است بر مشخصه های پیوستگی آرماتورهای FRP به بتن موثر باشند. برای مثال، شرایط هندسه و سطح میلگردهای آجدار ، مقاومت فشاری بتن ، فشار محدودیت ، قطر میلگرد و موقعیت آن در قالب و نمونه ، طول جایگذاری ، تغییرات دما و شرایط محیطی همگی بر قابلیت پیوستگی بین میلگردهای FRP و بتن اثر گذار خواهند بود.
تا کنون به منظور بررسی مقاومت پیوستگی میلگردهای آجدار FRP در بتن و همچنین تاثیر پارامترهایی مانند نوع الیاف، سطح ، قطر میلگرد و دما بر ویژگیهای مهاری میلگردهای FRP مطالعات تجربی زیادی انجام گرفته است. با این حال، برای تعیین قانون ساختاری پیوستگی لغزش-تنش میلگردهای FRP که برای تحلیل اجزای محدود سازه های بتنی تقویت شده با FRP ضروری است، مطالعات بسیار کمی صورت گرفته است. بنابراین در اغلب مطالعات عددی سازه های بتنی تقویت شده با FRP اتصال کامل فرض می شد که منجر به پیش بینی های غیر دقیق و غیر واقع بینانه از رفتار سازه ای می گشت. به منظور دستیابی به تحلیل سازه ای دقیق تر ، باید رفتار پیوستگی-لغزش آرماتورهای FRP در بتن در مدل عددی در نظر گرفته شود. با این حال تا کنون تنها چند مدل پیوستگی تنش-لغزش FRP مطرح شده و مناسب بودن و قابلیت این مدل ها برای مدلسازی عددی سازه های بتنی تقویت شده با FRP هنوز تصدیق نشده است.
هدف این مقاله ارائه خلاصه ای از مدل های موجود پیوستگی تنش-لغزش برای آرماتورهای FRP در بتن و همچنین مدل هایی برای آرماتورهای فولادی معمول که ممکن است برای تحلیل عددی سازه های بتنی تقویت شده با FRP مناسب باشند، می باشد. بنابراین مناسب بودن و قابل اجرا بودن امیدوارکننده ترین و متداول ترین مدل های مهاری تنش-لغزش برای آرماتورهای FRP مورد بررسی قرار می گیرند.
ساختار این مقاله بدین صورت می باشد: در بخش 2 خلاصه و معرفی از مدل های پیوستگی تنش-لغزش موجود برای آرماتورهای FRP در بتن ارائه شده و مزایا و معایب آنها مورد بحث قرار می گیرند. در بخش 3 چند مدل پیوستگی تنش-لغزش برای آرماتورهای فولادی در بتن ارائه می شود. در بخش 4 سه مدل پیوستگی تنش-لغزش یعنی مدل Eligehausen, Popov and Bertero (BPE) ، مدل اصلاح شده BPE و مدل Cosenza, Manfredi and Realfonzo (CMR) که اغلب مورد استفاده قرار گرفته و به نظر می رسد که امیدوارکننده ترین مدل های پیوستگی تنش-لغزش FRP برای تحلیل عددی باشد، با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته و تناسب و قابلیت آنها از طریق تحلیل اجزای محدود تیرهای بتنی تقویت شده با FRP با اجرای آنها در یک مدل اجزای محدود جدید ارزیابی می شود. به علاوه تناسب دو مدل پیوستگی لغزش-تنش که توسط Harajli و همکارانش و Haskett و همکارانش برای میلگردهای فولادی مطرح شده است ، برای تحلیل های اجزای محدود سازه های بتنی تقویت شده با FRP نیز در بخش 4 مورد ارزیابی قرار می گیرد. بخش 5 یک مطالعه پارامتریک را با استفاده از مناسب ترین مدل پیوستگی تنش-لغزش برای میلگردهای FRP ارائه کرده و اثر سطوح مختلف میلگرد بر رفتار سازه ای مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج در بخش نهایی آورده شده اند.