Zur Erfassung hygrothermischer Einflüsse auf das nichtlineare Trag- und Schädigungsverhalten von Stahlbetonflächentragwerken / von Ralf Wörmann. Wuppertal, 2004
Inhalt
- Kurzfassung
- Abstract
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Symbolverzeichnis
- Einleitung
- Phänomenologie des Stahlbetons
- Einführung
- Beton
- Allgemeines
- Zusammensetzung und Entstehung
- Porosität und Porengrößenverteilung
- Mechanisches Kurzzeitverhalten
- Thermisches Verhalten
- Hygrisches Verhalten
- Schwinden und Quellen
- Kriechen und Relaxation
- Betonstahl
- Verbund und Tension-Stiffening
- Modellierung des Stahlbetons
- Zeitinvariante Modellierung des Betons
- Konzept von Darwin & Pecknold
- Einaxiale Spannungs-Dehnungs-Beziehungen
- Biaxiale Versagensflächen
- Rissverhalten
- Tension-Stiffening-Effekt und Rissbreitenbestimmung
- Hygrothermische Modellierung des Betons
- Zeitvariante Modellierung des Betons
- Betonstahlmodellierung
- Kontinuumsmechanische und schalentheoretische Grundlagen
- Grundgleichungen der Kontinuumsmechanik
- Kinematik
- Äußere Lasten und Spannungen
- Bilanzgleichungen
- Materialgesetze und Randbedingungen
- Prinzip der virtuellen Verschiebungen
- Grundgleichungen der Schalentheorie
- Finite-Element-Modellierung
- Grundlagen
- Schalenelementformulierung
- Numerische Umsetzung des hygrothermischen Modells
- Das Anfangsrandwertproblem
- Übergang zur schwachen Formulierung
- Konsistente Linearisierung
- Raum-Zeit-Diskretisierung
- Die eingesetzten Gleichungslöser
- Konvergenzsicherung
- Adaptive Schrittenweitensteuerung
- Implementierung in das FE-System
- Nichtlineare Strukturanalyse
- Normative Vorgaben
- Verwendete Vorgehensweise
- Zeitabhängige Multi-Level-Iterations-Strategie
- Pfadverfolgungsalgorithmen
- Aspekte der numerischen Umsetzung der zeitvarianten Modellierung
- Nichtlineare Schädigungsanalyse
- Numerische Verifikation der Modelle
- Zeitinvariante mechanische Formulierung
- Stahlbetoneinfeldträger unter Einzellast
- Punktgestützte Stahlbetonplatte unter Einzellast
- Naviergelagerte Stahlbetonplatte unter Flächenlast
- Bewertung
- Hygrothermische Formulierung
- Betonquerschnitt unter thermischer Einwirkung
- Betonquerschnitt unter hygrischer Einwirkung
- Einseitige Austrocknung eines Betonquerschnitts
- Trocknung eines Betonbalkens unter hygrothermischer Einwirkung
- Schwind- und Quellversuche an Betonzylindern
- Bewertung
- Zeitvariante Formulierung
- Numerische Anwendungen
- Tragfähigkeits- und Schädigungsanalysen eines Naturzugkühlturms
- Entwurfsproblematik
- Vorgaben nach der VGB-Richtlinie
- Modellierung
- Untersuchte Einwirkungskombinationen
- Ergebnisdarstellung
- Tragfähigkeits- und Schädigungsanalysen einer Windenergieanlage
- Zusammenfassung und Ausblick
- Anhang A - Modellparameter
- Anhang B - Vorhersageverfahren
- Anhang C - Kinematische Beziehungen der Schale
- Literaturverzeichnis
- Normen und Richtlinien