Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Numerische Simulation eines Brandfalls mittels FD-Methode
Im vergangenen Jahrzehnt haben schwere Brandfälle mit erheblichen Sach- und Personenschaden in Tunneln dazu geführt, dass neue Sicherheitskonzepte bei der Tunnelplanung berücksichtigt werden müssen. In diesem Zusammenhang können numerische Methoden ein sehr hilfreiches Werkzeug sein, um die Problematik der Veränderung von Materialeigenschaften und der Strukturbelastung durch thermische Einwirkung abzuschätzen. Der Beitrag befasst sich mit der numerischen Simulation eines Tunnelbrandfalls, die mittels des auf der FD-Methode basierenden Programms FLAC durchgeführt wurde. Die Tunnelschale wird durch vierknotige Kontinuumselemente modelliert, um die Simulation eines nichtlinearen, zeitabhängigen Temperaturverlaufs in der Schale zu ermöglichen. Die thermische Einwirkung wird durch eine konstante Temperaturbelastung auf der Innenseite der Tunnelschale aufgebracht, und der Wärmeübergangskoeffizient zwischen der Wärmequelle und Tunnelschale wird so ausgewählt, dass das Temperaturfeld in der Tunnelschale den Versuchswerten entspricht. Nichtlineares Materialverhalten infolge der thermischen Belastung wird durch Berechnung und Veränderung des thermischen Materialausdehnungskoeffizienten implementiert. Die Ergebnisse zeigen den zeitlichen Ablauf der Schnittkräfte sowie die Temperaturausbreitung in der Tunnelschale.
Numerische Simulation eines Brandfalls mittels FD-Methode
Im vergangenen Jahrzehnt haben schwere Brandfälle mit erheblichen Sach- und Personenschaden in Tunneln dazu geführt, dass neue Sicherheitskonzepte bei der Tunnelplanung berücksichtigt werden müssen. In diesem Zusammenhang können numerische Methoden ein sehr hilfreiches Werkzeug sein, um die Problematik der Veränderung von Materialeigenschaften und der Strukturbelastung durch thermische Einwirkung abzuschätzen. Der Beitrag befasst sich mit der numerischen Simulation eines Tunnelbrandfalls, die mittels des auf der FD-Methode basierenden Programms FLAC durchgeführt wurde. Die Tunnelschale wird durch vierknotige Kontinuumselemente modelliert, um die Simulation eines nichtlinearen, zeitabhängigen Temperaturverlaufs in der Schale zu ermöglichen. Die thermische Einwirkung wird durch eine konstante Temperaturbelastung auf der Innenseite der Tunnelschale aufgebracht, und der Wärmeübergangskoeffizient zwischen der Wärmequelle und Tunnelschale wird so ausgewählt, dass das Temperaturfeld in der Tunnelschale den Versuchswerten entspricht. Nichtlineares Materialverhalten infolge der thermischen Belastung wird durch Berechnung und Veränderung des thermischen Materialausdehnungskoeffizienten implementiert. Die Ergebnisse zeigen den zeitlichen Ablauf der Schnittkräfte sowie die Temperaturausbreitung in der Tunnelschale.
Numerische Simulation eines Brandfalls mittels FD-Methode
Numerical simulation of a tunnel fire through FD-method
Abazovic, E. (Autor:in)
Felsbau ; 21 ; 27-32
2003
6 Seiten, 9 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
numerische Simulation , Tunnel , Tunnelausbau , Auskleidung , Finite-Differenz-Methode , Kontinuumsmechanik , Temperaturverlauf , Wärmeübergangskoeffizient , Temperaturberechnung , Wärmebelastung , Materialeigenschaft , Spannungszustand , Programmsystem , Versuchsergebnis , Biegemoment , Normalkraft , Brandschutz , thermomechanische Analyse , Hooksches Gesetz , Verformung , mathematisches Modell
Numerische Simulation eines Brandfalls mittels FD-Methode
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