Versagensmodelle für Beton unter monotoner Beanspruchung und Ermüdung: Fid-Bau Portal

Versagensmodelle für Beton unter monotoner Beanspruchung und Ermüdung

Grünberg, J. / Göhlmann, J.

Für numerische Analysen und räumlich mechanische Modelle von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen sind durchgängige mathematische Formulierungen der Versagensfläche unter mehraxialer Beanspruchungen notwendig. Ausgehend von bekannten Modellansätzen aus der Literatur (Zwei- und Drei-Parameter Modelle) wird hierfür im Beitrag ein kombiniertes Fünf-Parameter-Modell vorgestellt. Das Fünf-Parameter-Modell unterscheidet sich vom Drei-Parameter-Modell dadurch, dass die Hauptmeridiane nicht als Geraden, sondern als Parabeln 2. Grades angesetzt werden. Die fünf freien Parameter werden aus folgenden Randbedingungen bestimmt: einachsige Zugfestigkeit, zweiachsige Druckfestigkeit, 'hohe' Zugmeridianspannung, einachsige Drruckfestigkeit sowie 'hohe' Druckmeridianspannung. Ziel des kombinierten Fünf-Parameter-Modells ist die Formulierung eines stetig differenzierbaren und damit für die numerische Analyse geeigneten Ansatzes, der sich an die vorliegenden Versuchsergebnisse mit wenigen physikalisch sinnvollen Parametern anpassen lässt. Um die Bruchfläche von Beton auch unter mehraxialer Ermüdungsbeanspruchungen darstellen zu können, wurden aus Versuchsergebnissen für zweiaxiale Ermüdungsbeanspruchungen Schädigungsparameter für die Zug- und Druckmeridiane abgeleitet. Die Änderung der Versagensfläche für das geschädigte Material unter mehraxialer Ermüdungsbeanspruchung kann somit prinzipiell dargestellt werden. Ziel der experimentellen und numerischen Untersuchungen ist es, ein Bemessungsmodell für Beton unter Ermüdungsbeanspruchungen zu entwickeln, womit die bisher nicht berücksichtigten Einflüsse aus mehraxialen Spannungszuständen berücksichtigt werden können.