Contribuții la optimizarea soluțiilor de consolidare a clădirilor istorice din zidărie portantă prin utilizarea materialelor compozite

Abstract

Teza abordează consolidarea clădirilor istorice din zidărie portantă, structură reprezentativă pentru patrimoniul construit din Republica Moldova și Europa de Est, vulnerabilă la acțiuni seismice și degradări. Lucrarea analizează metode tradiționale de reabilitare și potențialul materialelor compozite armate cu fibre (FRP) ca soluții moderne, eficiente și compatibile atât cu principiile conservării și consolidării, cât și cu exigențele ingineriei structurale contemporane. Studiul include un cadru teoretic privind comportarea zidăriei și metodele de consolidare, urmat de definirea caracteristicilor materialelor compozite și implementarea acestora în modelarea numerică. În partea aplicativă este analizată o clădire istorică reală, modelată în șapte variante corespunzătoare stării inițiale, degradate și diferitelor scenarii de consolidare, incluzând soluții din beton armat și armări locale cu FRP. Rezultatele arată că soluțiile tradiționale masive cresc semnificativ rigiditatea globală, în timp ce FRP contribuie la reducerea tensiunilor în zidărie fără modificarea majoră a comportării globale. Concluziile subliniază necesitatea combinării celor două abordări și sugerează direcții viitoare de cercetare privind modelarea neliniară, analiza pierderii aderenței între stratul FRP și zidărie și dezvoltarea programelor de calcul dedicate FRP. Teza este compusă din introducere, 4 capitole, concluzii, bibliografie și 6 anexe. Lucrarea conține 72 pagini (fără anexă), 5 figuri și 6 tabele. Bibliografia constă din 31 surse de referință. Anexele însumează 49 pagini, 45 figuri și 8 tabele.

This thesis addresses the strengthening of historic load-bearing masonry structures, representative of the built heritage in the Republic of Moldova and Eastern Europe, and highly vulnerable to seismic actions and cumulative degradation. The work analyzes traditional rehabilitation methods and the potential of fibre-reinforced polymer (FRP) composites as modern, efficient and compatible with both heritage conservation and structural strengthening requirements. The study includes a theoretical overview of masonry behaviour and strengthening methods, followed by the characterisation of composite materials and their implementation in numerical modelling. The applied research investigates a real historic building modelled in seven structural configurations corresponding to the initial, degraded and strengthened stages, including reinforced concrete interventions and local strengthening with FRP. Results show that traditional massive solutions significantly increase overall structural stiffness, while FRP contributes to reducing stress concentrations in masonry without substantially modifying the global structural behaviour. The conclusions underline the need for combining conventional interventions with modern technologies and recommend future research directions focused on nonlinear modelling, debonding analysis and the development of dedicated numerical analysis tools for FRP. The thesis includes an introduction, four chapters, conclusions, bibliography and six annexes. The core text comprises 72 pages (excluding annexes), 5 figures and 6 tables. The bibliography contains 31 sources. The annexes comprise 49 pages, 45 figures and 8 tables.