Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Numerische Berechnung dreidimensionaler Kontaktprobleme Bauwerk-Boden mittels zeitabhängiger Randintegralgleichungen der Elastodynamik
Es wurden zeitabhängige Randintegralgleichungen zur Lösung homogener dreidimensionaler Anfangs-Randwertprobleme der Elastodynamik verwendet. Im Rahmen einer Algebraisierung der Integralgleichungen wurde auf der Basis der direkten Kollokations-Randelementmethode ein implizierter Zeitschritt-Randelementalgorithmus entwickelt. Für eine örtlich und zeitlich konstante Volumenlastverteilung wird eine analytische Transformation des Gebietsintegrals auf ein Randintegral vorgestellt. Durch den Einsatz der Substrukturtechnik kann die Anwendung des Verfahrens auf beliebig zusammenhängende Gebiete erweitert werden. Die Implementierung eines iterativen Kontaktalgorithmus in das Zeitschritt-Randelementverfahren ermöglicht neben der Untersuchung linearer dynamischer Interaktionsprobleme auch die Berücksichtigung einseitiger Randbedingungen. Die Näherungslösungen sind den analytischen Lösungen gegenübergestellt worden. Die abgeleitete Randintegralformulierung für konstante Volumenlasten zeigt bei der Untersuchung massiver elastischer Fundamente, im Vergleich mit der bisher verwendeten Gebietsintegralformulierung, identische Ergebnisse. Der Einfluß einseitiger Randbedingungen bei der dreidimensionalen dynamischen Boden-Bauwerk-Wechselwirkung wird durch den Vergleich mit einer linearen Interaktionsberechnung veranschaulicht.
Numerische Berechnung dreidimensionaler Kontaktprobleme Bauwerk-Boden mittels zeitabhängiger Randintegralgleichungen der Elastodynamik
Es wurden zeitabhängige Randintegralgleichungen zur Lösung homogener dreidimensionaler Anfangs-Randwertprobleme der Elastodynamik verwendet. Im Rahmen einer Algebraisierung der Integralgleichungen wurde auf der Basis der direkten Kollokations-Randelementmethode ein implizierter Zeitschritt-Randelementalgorithmus entwickelt. Für eine örtlich und zeitlich konstante Volumenlastverteilung wird eine analytische Transformation des Gebietsintegrals auf ein Randintegral vorgestellt. Durch den Einsatz der Substrukturtechnik kann die Anwendung des Verfahrens auf beliebig zusammenhängende Gebiete erweitert werden. Die Implementierung eines iterativen Kontaktalgorithmus in das Zeitschritt-Randelementverfahren ermöglicht neben der Untersuchung linearer dynamischer Interaktionsprobleme auch die Berücksichtigung einseitiger Randbedingungen. Die Näherungslösungen sind den analytischen Lösungen gegenübergestellt worden. Die abgeleitete Randintegralformulierung für konstante Volumenlasten zeigt bei der Untersuchung massiver elastischer Fundamente, im Vergleich mit der bisher verwendeten Gebietsintegralformulierung, identische Ergebnisse. Der Einfluß einseitiger Randbedingungen bei der dreidimensionalen dynamischen Boden-Bauwerk-Wechselwirkung wird durch den Vergleich mit einer linearen Interaktionsberechnung veranschaulicht.
Numerische Berechnung dreidimensionaler Kontaktprobleme Bauwerk-Boden mittels zeitabhängiger Randintegralgleichungen der Elastodynamik
Steinfeld, B. (Autor:in)
1993
218 Seiten, 61 Bilder, 118 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Baustatik , Baugrund , Bautechnik , Algorithmus , Integration (Mathematik) , Schwingungsverhalten , Gebäude , Bodenstatik , Bodendynamik , Berührungsfläche , nichtlineare Gleichung , Näherungsverfahren , Finite-Differenz-Methode , Finite-Elemente-Methode , Einflussgröße , Randwertproblem , Kollokationsmethode , Deutschland