Finite Elemente Analyse von Stahlbetonplatten

Autor: Gregor Borkowski, Patrick Roos, Karel Thoma
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Beton- und Stahlbetonbau. 109:895-904
ISSN: 0005-9900
Popis: Die Berechnung des Last-Verformungs-Verhaltens von Stahlbetonplatten unter Beruecksichtigung der materialbedingten Nichtlinearitaeten ist aufwendig und komplex. Es werden grossmassstaebliche Plattenversuche nachgerechnet, wobei die zugrunde gelegte Werkstoffbeziehung fuer Stahlbeton auf dem Gerissenen Scheibenmodell in Kombination mit dem Schichtenmodell basiert. Die Werkstoffbeziehung wurde als Usermat in ANSYS MECHANICAL APLD implementiert. Neben dem Vergleich der berechneten und gemessenen Last-Verformungs-Verhalten der Plattenversuche sind auch die berechneten und gemessenen Verzerrungen, der Kraftfluss und das Rissbild an einem ausgewaehlten Plattenversuch gegenuebergestellt. Um die Qualitaet der Nachrechnungen beurteilen zu koennen, wurden die Versuche zusaetzlich mit zwei kommerziellen Finite-Element-Programmen SOFISTIK und ABAQUS nachgerechnet. Zudem wird der Einfluss der Idealisierung der Spannungs-Dehnungs-Beziehung fuer Betonstahl auf das Last-Verformungs-Verhalten der Platten an einem Beispiel diskutiert. Es wird gezeigt, dass insbesondere das berechnete Verformungsvermoegen der Platten stark von der Idealisierung der Werkstoffbeziehung abhaengt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The calculation of the load-deformation behaviour of reinforced concrete slabs, under consideration of the non-linear material behaviour, is an involved and complex process. In this paper post-test calculations of large-scale plate tests are carried out. The utilised constitutive law for reinforced concrete is based on the combination of the cracked membrane model and the layer model according to Kollegger,J: "Algorithmus zur Bemessung von Flaechentragwerken unter Normalkraft- und Momentenbeanspruchung" (in: Beton- und Stahlbetonbau, volume 86 (1991), issue 5, pp 114-9). The constitutive law was implemented as Usermat in ANSYS MECHANICAL APDL. Comparisons of the calculated and measured load-deformation curves of the plate tests are carried out. The calculated and measured load-deformation curves of the plate tests are compared. Further, for a selected plate test, comparisons are carried out for the calculated and experimentally determined strains, the flow of force and the crack pattern. To assess the quality of the post-test calculations, the test results were also verified with the two commercially available finite element programs SOFISTIK and ABAQUS. Furthermore, a selected plate test is used to discuss the influence of the idealisation of the reinforcement steel stress-strain relationship on the load-deformation behaviour of the plates. It is shown that the calculated deformation capacity of the slabs is strongly dependent on the chosen idealisation of the constitutive law. (A)
Databáze: OpenAIRE
Nepřihlášeným uživatelům se plný text nezobrazuje