Behavior of concrete columns reinforced with lap-spliced glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars under seismic loading

In recent years, the utilization of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars in reinforced concrete (RC) structures has gained increasing attention. Lap splicing, a common method to join reinforcing bars, ensures the continuity of load paths and force transfer across the splice region. However, ensuring their integrity during seismic events remains a critical concern. Current standards, lacking sufficient research data and pertinent discussions, do not offer specific recommendations for lap splicing GFRP bars in members subjected to seismic loads. This study addresses this knowledge gap by conducting a comprehensive investigation into the seismic behavior of concrete columns reinforced with lap-spliced GFRP bars. Ten full-scale RC columns, with cross-sectional dimensions of 400 × 400 mm and a shear span of 1650 mm, were subjected to a constant axial load and reversed cyclic lateral loading. The columns were connected to a heavily reinforced 600 mm deep stub, 1200 × 1200 mm in plan, representing a column between the footing and the contraflexure point. The test parameters included lap splice length, reinforcement type, transverse reinforcement spacing, tie configuration, and staggering. The structural performance assessment encompassed cracking behavior, failure mechanism, hysteretic response, load-carrying capacity, dissipated energy, stiffness degradation, strain analysis, ductility, and deformability. The experimental investigation was followed by an analytical study, evaluating current design standards for predicting the development length of GFRP bars under seismic loading. An innovative design methodology for determining the required lap splice length of GFRP bars in RC columns under seismic loading conditions was also introduced. The study reveals that factors such as confinement and staggering significantly impact the hysteretic response, load-carrying capacity, and bond performance of column specimens. Transverse reinforcement significantly affe
Ces dernières années, l'utilisation de barres en polymère renforcé de fibres de verre (PRFV) dans les structures en béton armé (BA) a suscité un intérêt croissant. Le raboutage par chevauchement, une méthode courante pour joindre les barres d'armature, assure la continuité des chemins de charge et le transfert de force à travers la zone de raboutage. Cependant, garantir leur intégrité lors d'événements sismiques demeure une préoccupation cruciale. Les normes actuelles, faute de données de recherche suffisantes et de discussions pertinentes, ne fournissent pas de recommandations spécifiques pour le raboutage par chevauchement des barres PRFV dans les éléments soumis à des charges sismiques. Cette étude comble cette lacune en menant une enquête approfondie sur le comportement sismique de colonnes en béton renforcées avec des barres PRFV raboutées par chevauchement. Dix colonnes en BA à l'échelle réelle, avec des dimensions de section transversale de 400 × 400 mm et une portée en cisaillement de 1650 mm, ont été soumises à une charge axiale constante et à une charge latérale cyclique inversée. Les colonnes étaient reliées à un about de 600 mm de profondeur fortement renforcé, de 1200 × 1200 mm en plan, représentant une colonne entre la fondation et le point de contre-fléchissement. Les paramètres d'essai comprenaient la longueur de raboutage par chevauchement, le type d'armature, l'espacement de l'armature transversale, la configuration des liens et le décalage. L'évaluation de la performance structurelle a englobé le comportement en fissuration, le mécanisme de rupture, la réponse hystérétique, la capacité de charge, l'énergie dissipée, la dégradation de la raideur, l'analyse des déformations, la ductilité et la déformabilité. L'enquête expérimentale a été suivie d'une étude analytique, évaluant les normes de conception actuelles pour prédire la longueur de développement des barres PRFV sous charge sismique. Une méthodologie de conception innovante pour déterminer la