A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Numerische Simulation nichtlinearer Kriechschädigungsinteraktionen von Beton unter hohen Dauerlasten
Im Rahmen der Lebensdaueranalyse komplexer Tragwerke aus Stahlbeton zeigt es sich, dass insbesondere Kriechverformungen unter hohen Dauerlasten sowie die Interaktion von langzeitiger und momentaner Schädigung einen erheblichen Einfluss auf den Schädigungszustand und die Resttragsicherheit dieser Bauwerke ausüben. Der Beitrag präsentiert ein dreidimensionales nichtlineares Kriechmodell für Beton unter hohen Dauerlasten und stellt die Grundzüge der Kopplung mit einem Kontinuumsschädigungsmodell für zeitinvariante Belastungen dar. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Berücksichtigung der Nacherhärtung des Materials mit Hilfe zeitabhängig formulierter Materialparameter eine realitätsnahe Abschätzung selbst stark nichtlinearer Kriechverformungen durchgeführt werden kann. Durch die Kopplung des dreidimensionalen Kriechmodells und der zeitinvarianten Schädigungsevolution mittels eines skalaren Kriechkonsistenzparameters gelang die Verknüpfung der Schädigungseinflüsse aus unterschiedlichen Zeitmaßstäben. Es zeigte sich, dass die numerische Vorhersage der Kriechverformungen insbesondere durch die Wahl der Retardationszeiten der Dämpfer des Kriechmodells beeinflusst werden. Diese müssen durch geeignete Validierung an die jeweilige Betonrezeptur angepasst werden. Durch die Einbindung des Kriechmodells in ein Finite-Element-Programmsystem konnte anhand einer Stahlbetonstütze der Einfluss der Langzeitverformungen auf die Resttragfähigkeit und die Lebensdauer verdeutlicht werden. Das Beispiel zeigt ferner, dass mit modernen Verfahren computergestützter Berechnungen eine realitätsnahe Simulation des Verhaltens geschädigter Tragwerke möglich ist.
Numerische Simulation nichtlinearer Kriechschädigungsinteraktionen von Beton unter hohen Dauerlasten
Im Rahmen der Lebensdaueranalyse komplexer Tragwerke aus Stahlbeton zeigt es sich, dass insbesondere Kriechverformungen unter hohen Dauerlasten sowie die Interaktion von langzeitiger und momentaner Schädigung einen erheblichen Einfluss auf den Schädigungszustand und die Resttragsicherheit dieser Bauwerke ausüben. Der Beitrag präsentiert ein dreidimensionales nichtlineares Kriechmodell für Beton unter hohen Dauerlasten und stellt die Grundzüge der Kopplung mit einem Kontinuumsschädigungsmodell für zeitinvariante Belastungen dar. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Berücksichtigung der Nacherhärtung des Materials mit Hilfe zeitabhängig formulierter Materialparameter eine realitätsnahe Abschätzung selbst stark nichtlinearer Kriechverformungen durchgeführt werden kann. Durch die Kopplung des dreidimensionalen Kriechmodells und der zeitinvarianten Schädigungsevolution mittels eines skalaren Kriechkonsistenzparameters gelang die Verknüpfung der Schädigungseinflüsse aus unterschiedlichen Zeitmaßstäben. Es zeigte sich, dass die numerische Vorhersage der Kriechverformungen insbesondere durch die Wahl der Retardationszeiten der Dämpfer des Kriechmodells beeinflusst werden. Diese müssen durch geeignete Validierung an die jeweilige Betonrezeptur angepasst werden. Durch die Einbindung des Kriechmodells in ein Finite-Element-Programmsystem konnte anhand einer Stahlbetonstütze der Einfluss der Langzeitverformungen auf die Resttragfähigkeit und die Lebensdauer verdeutlicht werden. Das Beispiel zeigt ferner, dass mit modernen Verfahren computergestützter Berechnungen eine realitätsnahe Simulation des Verhaltens geschädigter Tragwerke möglich ist.
Numerische Simulation nichtlinearer Kriechschädigungsinteraktionen von Beton unter hohen Dauerlasten
Numerical simulation of creep damage interactions of concrete under sustained high loadings
Bockhold, J. (author) / Stangenberg, F. (author)
Der Bauingenieur ; 80 ; 17-28
2005
12 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 23 Quellen
Article (Journal)
German
Bauwerk , Beton , Stahlbeton , Lebensdauer , Tragwerk , Dauerbelastung , Tragsicherheit , Schädigungsmechanismus , Kontinuumsmechanik , Modellmethode , mathematisches Modell , numerisches Verfahren , Simulation , Simulationsmodell , Schädigung , Dauerhaftigkeit , Gebrauchstauglichkeit , Tragfähigkeit , Verformung , elastische Verformung , plastische Verformung , Druckbeanspruchung , analytische Untersuchung , Finite-Elemente-Methode , Programmsystem , Langzeitverhalten , Berechnungsmethode , Kriechbruchfestigkeit , Zustandsbeschreibung , Kriechverformung , numerische Simulation , 3D-Modell
Numerische Simulation nichtlinearer Kriechschadigungsinteraktionen von Beton unter hohen Dauerlasten
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