Schädigungsmodelle
Implementierte Verfahren und Anwendungsbeispiel 'Stahlbetonkonsole'
InfoCAD stellt die Schädigungsmodelle nach De Vree und Mazars sowie ein kombiniertes elasto-plastisches Schädigungsmodell (Lubliner, Lee & Fenves) zur Verfügung.
Nachberechnung des Versuches von Mehmel & Freitag
Basierend auf der experimentellen Versuchsreihe von Mehmel und Freitag ('Der Bauingenieur', 1967) wird die abgebildete Stahlbetonkonsole mit den in InfoCAD implementierten Schädigungsmodellen nachberechnet.
Die Modellierung erfolgte mittels Tetraederelementen und Stabelementen für die Bewehrungsanordnung.
Die Materialparameter wurden in Anlehnung an die Publikation von Mehmel und Freitag gewählt.
Als Berechnungsmethode wurde das Bogenlängenverfahren verwendet. Dabei wurde die Last verschiebungsgesteuert aufgebracht.
In der obigen Abbildung sind die bei Versuchsdurchführung fotografisch festgehaltenen Rissverläufe (hier nachgezeichnet) illustriert.
Vergleichbar mit den beim Experiment beobachteten Rissverläufen sind die numerisch ermittelten Schädigungsverteilungen oben dargestellt.
Die mit der Laststeigerung einhergehende Rissausbreitung bedingt in den schädigungsrelevanten Bereichen der Struktur eine entsprechende Zunahme der Spannungen in den Bewehrungsstäben.
Mit allen drei in InfoCAD implementierten Schädigungsmodellen wird die beim Experiment ermittelte Bruchlast sehr gut prognostiziert. Während beim Versuch eine Bruchlast von PBr=93,3 Tonnen ermittelt wurde, werden numerisch Werte zwischen 883 kN und 962 kN berechnet (je nach Schädigungsmodell und Diskretisierung). Ein Abgleich von Last-Verformungskurven kann nicht erfolgen, da bei den Versuchen die Lasthistorie nicht aufgezeichnet wurde. Als Referenzlösungen dienen daher Simulationsergebnisse aus insgesamt vier verschiedenen Veröffentlichungen.
