Beteiligte

Adrian Faron, M.Sc.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günter A. Romach

Kurzbeschreibung

Das Gebrauchs- und Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen wird maßgeblich durch Entstehung und Ausbreitung von Rissen beeinflusst. Für numerische Simulationen basierend auf der Finiten Elemente Methode können größtenteils die Diskontinuität in einem Riss nur verschmiert wiedergeben. Genauere Aussagen zu der Kraftübertragung im Riss sind hierzu nicht möglich.

Im Rahmen dieses Projektes wird die Anwendbarkeit der diskreten Rissanalyse mittels der „extended finite element method (XFEM)“ unter Berücksichtigung des nichtlinearen Materialverhaltens von Beton erforscht. Mit der Implementierung geeigneter Subroutines zur Beschreibung der Risskinematik und der Kornverzahnung der Gesteinspartikel, wird das Ziel verfolgt eine für die Ingenieurpraxis anwendbare Simulationstechnik zu ermöglichen, welche die Schubkraftübertragung an den Rissufern realitätsnah abbildet und weitere Erkenntnisse zum Querkraftanteil der Rissreibung liefert. Zur Bestimmung der Kraftübertragung zwischen zwei Rissufern („Aggregate Interlock“) kommen verschiedene Verzahnungsmodelle zum Einsatz. Die numerisch gewonnen Ergebnisse werden anhand von experimentell erfassten Daten aus photogrammetrischer Messungen an Balken validiert.