Weiterentwicklung von Analysemethoden zur Schädigungssimulation von Stahlbetonstrukturen infolge stoßartiger Belastungen

von Pascal Distler

229 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Kurzfassung Stahlbeton muss neben den erfahrungsgemal auftretenden statischen Lasten auch dynamischen Stolt- und Anprallbeanspruchungen standhalten. Das Schadigungsverhalten bei diesen hochdynamischen Belastungen ist aufgrund der starken Nichtlinearitét sehr komplex. Aktuelle Methoden zur Schadigungssimulation und Prognose beruhen entweder auf empirischen Daten, numerischen Simulationen Uberwiegend durchgefiihrt mit der Finiten- Elemente Methode oder vereinfachten mechanischen Ansatzen. Dabei liefern empirische Ansatze oft stark streuende und feilweise kontroverse Ergebnisse. Finte Elemente Berechnungen bieten die Méglichkeit Schadigungen detailliert zu berechnen. Bekannte Forschungsergebnisse bestéitigen jedoch den Forschungsbedarf hinsichtlich einer robusten Beschreibung der Schadigungsmechanismen durch Materialmodelle, insbesondere bei einer vertretbaren Komplexitét der Modelle und des zeitlichen Berechnungsaufwands. Hinsichtlich mechanischer Ansétze existierten nur eine eingeschrankte Auswahl und speziell harte StoRbelastungen sind unzureichend erforscht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das globale und lokale Schadigungsverhalten ven Stahlbetonstrukturen infolge des weichen und primér des harten Stofles numerisch, analytisch und, basierend auf vergangener und aktueller Versuchsstudien, experimentell untersucht. Die bestehenden Methoden zur numerischen Simulation von Impaktvorgidngen wurden aus internationalen Forschungsvorhaben aufbereitet und analysiert. Unter Beriicksichtigung der wesentlichen methodischen Aspekte wurde ein Analysemodell zur Schiadigungssimulation basierend auf der Finiten-Elemente Methode entwickelt und validiert. Mithilfe aktueller experimenteller Versuchsdaten wurden bestehende und in der Normung bzw. in Richtlinien verankerte empirische und semi-analytische Ansatze analysiert. Als geeignet hat sich dabei ein funktioneller Zusammenhang in Form eines Impaktfaktors herausgestellt. Hierauf aufbauend wurden Ansédtze zur Beschreibung des Penetrationswiderstands, der Schadigungsdicke und der Kraft-Wechselwirkung zwischen Projektil und Stahlbetonstruktur entwickelt und weiterentwickelt. Basierend auf existierenden analytischen Modellen fiir weiche StoRszenarien (Mehrmassenschwingermodelle) wurden Medifikationen und Anpassungen fur den harten StoR implementiert und mithilfe von experimentellen Daten verifiziert. Das entwickelte Ingenieurmodell fur den harten Stold beriicksichtigt u. a. die detailliete Bestimmung der lokalen Schubbruchzone, die Kraft-Wechselwirkung zwischen Aufprallkérper und Zielstruktur, sowie variierende Randbedingungen und die hierdurch variierende Steifigkeit und mitwirkende Masse.

• Reihe: Schriftenreihe der Fachgebiete Massivbau und Baukonstruktion, Stahlbau, Werkstoffe im Bauwesen, Statik und Dynamik der Tragwerke des Studiengangs Bauingenieurwesen
• Themen: Geowissenschaften, Geographie, Umwelt, Planung
• ISBN: 9783959742214
• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 28.03.2025
• Größe: 21 x 14.5 cm
• Verlag: RPTU Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau