Numerische Simulation des Tragverhaltens textilverstärkter Bauwerke: Fid-Bau Portal

Numerische Simulation des Tragverhaltens textilverstärkter Bauwerke

Möller, B. / Graf, W. / Hoffmann, A. / Steinigen, F.

Der vorliegende Beitrag beschreibt den derzeitigen Stand der Bearbeitung des Teilthemas D2 im SFB 528 'Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung'. Die numerische Simulation des Tragverhaltens von Stahlbetonkonstruktionen mit auf der Oberfläche aufgebrachter textiler Verstärkung soll Aussagen sowohl zum globalen Systemversagen als auch zu lokalen Effekten liefern. Im Beitrag wird ein neues numerisches Modell mit spezieller Kinematik vorgestellt. Mit diesem Modell lassen sich neben den Stahlbeton-Nichtlinearitäten (Rissbildung, Schwinden und Kriechen) auch Schädigungen in Form von Schubversagen und Delamination zwischen Altkonstruktion und textiler Verstärkung erfassen. Anhand numerischer Beispiele werden Einsatzmöglichkeiten demonstriert. Den einzelnen Schichten des Multi-Referenzebenen-Modells werden nichtlineare Stoffgesetze für Beton, Stahl und textile Materialien zugeordnet. Kriech- und Schwindeffekte werden nach dem CEB Model Code 90 in die numerische Simulation einbezogen. Sicherheit gegenüber Systemversagen kann nachgewiesen werden, wenn bei der Simulation der Belastungsgeschichte zu ausgewählten Zeitpunkten spezielle (kritische) Lastanteile bis zum Erreichen der Traglast gesteigert werden, während die übrigen Lastanteile konstant bleiben. Beim Verfolgen resultierender Spannungsumlagerungen werden vorhandenen Tragreserven des Systems sichtbar. Das Versagen von Einzelquerschnitten wird selbstverständlich auch erkannt. Das aufgestellte Modell wurde an 2 Beispielen überprüft.