Numerische Modellierung von Hochbauten mit Stahlbetonwänden unter Erdbebenbeanspruchung: Fid-Bau Portal

Numerische Modellierung von Hochbauten mit Stahlbetonwänden unter Erdbebenbeanspruchung

Weitkemper, U. / Meskouris, K.

Moderne Erdbebennormen wie der Eurocode 8 erlauben eine immer gezieltere Ausnutzung der nichtlinearen Tragreserven von Stahlbetonkonstruktionen im Erdbebenfall. Es werden zwei nichtlineare, numerische Modelle unterschiedlicher Leistungsfähigkeit vorgestellt, die eine schädigungsorientierte Untersuchung von Hochbauten mit Stahlbetonwänden als Aussteifungssystem unter Erdbebenbeanspruchung ermöglichen. Die Ergebnisse der durchgeführten Vergleichsrechnungen bestätigen die Anwendbarkeit und zeigen die Möglichkeiten der entwickelten Modelle auf. Das Mikromodell erweist sich als das deutlich leistungsfähigere Werkzeug zur Untersuchung von Wandscheibenbauten unter Erdbebenbeanspruchung, da alle nichtlinearen Vorgänge im Belastungsverlauf auf der Integrationspunktebene abgebildet werden können. Vorteil des Makromodells ist die Möglichkeit, globale Wandschnittgrößen direkt anzugeben. Das Mikromodell erlaubt eine wirklichkeitsnahe Modellierung von Stahlbetonwänden unter zyklischen plastischen Beanspruchungen, wobei durch die Berücksichtigung der Interaktion von Biegung und Schub der Verlust an Schubsteifigkeit im plastischen Gelenk und die hierdurch vergrößerten Schubverformungen erfaßt werden können. Die eingesetzten Versagensindikatoren ermöglichen grundsätzlich eine schädigungsorientierte Bauwerksuntersuchung, die für einen Nachweis der nichtlinearen Tragreserven im Erdbebenfall erforderlich ist, und liefern zudem detailliertere Aussagen über das Schädigungsverhalten von Stahlbetonbauteilen, als es klassische Schädigungsindikatoren vermögen. Diesen Vorteilen des Mikromodells steht ein hoher numerischer Aufwand gegenüber.