@inproceedings{Schutte2000, author = {Schutte, Gerrit}, title = {Zur Ermittlung von Spannungen am Rand eines elastischen Kontinuums}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.613}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6135}, year = {2000}, abstract = {F{\"u}r den Entwurf von Ingenieurbauten ist eine zuverl{\"a}ssige Prognose {\"u}ber den Spannungsverlauf im Bauwerk und auf dessen Rand von großer Bedeutung. Eine geschlossene L{\"o}sung der elastischen Bestimmungsgleichungen des Bauwerks ist in der Regel nicht verf{\"u}gbar. Es wird daher unter Verwendung der Methode der gewichteten Reste eine schwache Form der Gleichungen abgeleitet, die zu einem gemischten Arbeitsprinzip f{\"u}hrt. Das zugeh{\"o}rige Finite-Elemente-Modell erlaubt es Spannungen am Rand des Bauwerks zu ermitteln, die im Gleichgewicht zu den angreifenden Lasten stehen.}, subject = {Kontinuum}, language = {de} } @inproceedings{SchlegelRautenstrauch2000, author = {Schlegel, Roger and Rautenstrauch, Karl}, title = {Numerische Simulation von Mauerwerk als Kontinuum}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.610}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6106}, year = {2000}, abstract = {Im vorliegenden Beitrag wird ein in das FE-Programmsystem ANSYS implementiertes elastoplastisches Berechnungsmodell zur nichtlinearen, r{\"a}umlichen Untersuchung von Mauerwerkstrukturen vorgestellt. Die Modellierung des heterogenen Baustoffs Mauerwerk erfolgt mit Hilfe eines verschmierten Ersatzkontinuums. Das anisotrope Materialverhalten wird sowohl hinsichtlich der Spannungs-Dehnungsbeziehung als auch bei der Beschreibung der Festigkeit ber{\"u}cksichtigt. Durch die Verwendung einer zusammengesetzten Fließbedingung ist es m{\"o}glich, das Versagen der einzelnen Mauerwerkkomponenten Stein und M{\"o}rtelfugen und des Verbundes zu ber{\"u}cksichtigen. Dadurch ist die Anwendbarkeit des Modells f{\"u}r mehrere Mauerwerksarten gegeben. Die hierf{\"u}r verwendeten Materialparameter sind aus einfachen Kleink{\"o}rperversuchen bestimmbar oder innerhalb gewisser Grenzen aus empirischen Formeln berechenbar. Die notwendige Beschr{\"a}nkung der Anzahl der Materialparameter sichert die praktische Anwendbarkeit des entwickelten Berechnungsmodells. Die numerische Umsetzung des hier verwendeten impliziten Berechnungsverfahrens l{\"a}sst sich in eine lokale und eine globale Iterationsebene gliedern. Die lokale Iteration am Integrationspunkt dient der Spannungsr{\"u}ckf{\"u}hrung. Dabei sind die Besonderheiten der Verarbeitung mehrfl{\"a}chiger Fließfiguren zu beachten. Die globale Iteration auf Systemebene sichert die Umlagerung des Residuums. Mit der Nachrechnung von Versuchsergebnissen soll das entwickelte Modell verifiziert und seine physikalische Leistungsf{\"a}higkeit eingesch{\"a}tzt werden.}, subject = {Mauerwerk}, language = {de} } @inproceedings{MilbradtRose2000, author = {Milbradt, Peter and Rose, Martin}, title = {Numerische Approximation makroskopischer Verkehrsmodelle mit der Methode der Finiten Elemente}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.604}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6046}, year = {2000}, abstract = {Makroskopische Verkehrsmodelle sind ein wesentliches Hilfsmittel bei der Beurteilung und Steuerung von Verkehrsfl{\"u}ssen auf Hauptverkehrsadern. F{\"u}r die notwendige Beeinflussung des Verkehrsablaufs werden Online-Messungen und prognostische numerische Simulationen ben{\"o}tigt. F{\"u}r die Simulationen bieten sich makroskopische Verkehrsmodelle an, die den Verkehr als kontinuierliche Fahrzeugstr{\"o}meabbilden. Aufgrund der Analogie zu den Modellen der Str{\"o}mungsmechanik lassen sich die numerischen Verfahren aus diesem Bereich auch zur L{\"o}sung makroskopischer Verkehrsmodelle verwenden. Es wird eine Finite-Elemente-Approximation f{\"u}r die numerische Umsetzung makroskopischer Verkehrsmodelle vorgestellt. Exemplarisch wird sie am Verkehrsmodell von Kerner und Konh{\"a}user erl{\"a}utert. Dieses und andere makroskopische Verkehrsmodelle wurden bisher mit der Methode der Finiten Differenzen gel{\"o}st. Die vorgestellte Approximation entspricht einem Petrov-Galerkin-Verfahren, bei dem der Fehler eines Standard-Galerkin-Verfahrens mit Hilfe eines Upwinding-Koeffizienten minimiert wird. Die Wahl des Upwinding-Koeffizienten ist {\"u}bertragbar und basiert ausschließlich auf dem Charakter der zugrundeliegenden Gleichungen. Die Ergebnisse zeigen typische Ph{\"a}nomene eines Verkehrsablaufs wie die Entstehung von Stop-and-Go-Wellen oder Staus. Die Finite-Elemente-Methode erweist sich f{\"u}r unter-schiedlichste Verkehrsmodelle als ausgesprochen stabil.}, subject = {Verkehrsleitsystem}, language = {de} } @inproceedings{EbertBucher2000, author = {Ebert, Matthias and Bucher, Christian}, title = {Modelling of changing of dynamic and static parameters of damaged R/C}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.582}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5825}, year = {2000}, abstract = {Dynamic testing for damage assessment as non-destructive method has attracted growing in-terest for systematic inspections and maintenance of civil engineering structures. In this con-text the paper presents the Stochastic Finite Element (SFE) Modeling of the static and dy-namic results of own four point bending experiments with R/C beams. The beams are dam-aged by an increasing load. Between the load levels the dynamic properties are determined. Calculated stiffness loss factors for the displacements and the natural frequencies show differ-ent histories. A FE Model for the beams is developed with a discrete crack formulation. Cor-related random fields are used for structural parameters stiffness and tension strength. The idea is to simulate different crack evolutions. The beams have the same design parameters, but because of the stochastic material properties their undamaged state isn't yet the same. As the structure is loaded a stochastic first crack occurs on the weakest place of the structure. The further crack evolution is also stochastic. These is a great advantage compared with de-terministic formulations. To reduce the computational effort of the Monte Carlo simulation of this nonlinear problem the Latin-Hypercube sampling technique is applied. From the results functions of mean value and standard deviation of displacements and frequencies are calcu-lated. Compared with the experimental results some qualitative phenomena are good de-scribed by the model. Differences occurs especially in the dynamic behavior of the higher load levels. Aim of the investigations is to assess the possibilities of dynamic testing under consideration of effects from stochastic material properties}, subject = {Stahlbetonbauteil}, language = {en} } @inproceedings{GurtovyPiskunov2000, author = {Gurtovy, O. G. and Piskunov, V. G.}, title = {HIGH-PRECISION MODELING AND FINITE-ELEMENT INVESTIGATION OF ELASTOPLASTIC DEFORMATION OF NON-ISOTROPIC THICK SANDWICH PLATES AND SHELLS}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.584}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5848}, year = {2000}, abstract = {There was suggested a phenomenological modified quadratic condition of the beginning of plasticity for plastic and quasifragile orthotropic materials. Limiting surface in the shape of a paraboloid with an axis bend over hydrostatic axis corresponds to the condition. The equations of theory of current with the isotropic and anisotropic hardenings, associated with the suggested yield condition, modified into the version of determining equations of strain theory of plasticity are received. These defining equations formed the basis of highlyprecise non-classic continual (along thickness) theory of non-linear deformation of thick sandwich plates and sloping shells. In the approximations along the cross coordinate the specificity of flexural and non-flexural deformations is taken into account. The necessity of introducing the approximations of higher order, as well as accounting for the cross compression while decreasing of the relatively cross normal and shear layer rigidness is shown. The specifications, obtained in comparison with the known physically nonlinear specified model of the bending of plates with orthotropic layers are distinguished. An effective procedure of linearization of the solving equations and getting the solutions in frames of the discrete-continual scheme of the finite-element method is suggested. The approximations of higher order let to model the appearance of the cracs of layers being split by the introducing of slightly hard thin layers into the finite element, not violating the idea of continuality of theory. Calculation of a threelayer plate with rigid face diaphragms on the contour is considered}, subject = {Platte}, language = {en} } @inproceedings{BurghardtMeissner2000, author = {Burghardt, Michael and Meißner, Udo F.}, title = {Dreidimensionale Finite-Element-Baugrundmodelle f{\"u}r Ingeniuerprobleme}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.575}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5750}, year = {2000}, abstract = {Bei komplexen Gr{\"u}ndungskonstruktionen sind Planungsfehler durch eine konsistente Modellierung vermeidbar. Manuelle Berechnungsmethoden erm{\"o}glichen im allgemeinen ein dreidimensionales Vorgehen nicht. Numerische Berechnungsmethoden, wie z.B. die Finite-Element-Methode, sind ein optimales Werkzeug zur ganzheitlichen Simulation des Problems. Die f{\"u}r die Finite-Element-Analyse notwendige Diskretisierung komplexer Bau- grundstrukturen ist manuell nicht zu bew{\"a}ltigen. Der vorliegende Beitrag zeigt wie ein Finite-Element-Modell automatisch aus einem geotechnischen Modell unter Ber{\"u}cksichtigung der spezifischen Anforderungen der Baugrund-Tragwerk-Struktur und des Bauablaufes erzeugt werden kann. Hierbei wird die Ber{\"u}cksichtigung der geometrischen und der mechanischen Besonderheiten bei der Netzgenerierung dargestellt.}, subject = {Baugrund}, language = {de} } @inproceedings{DuckeEcksteinMontag2000, author = {Ducke, M. and Eckstein, U. and Montag, U.}, title = {Die Eisenbahnbr{\"u}cken des Lehrter Bahnhofs in Berlin - Ein ganzheitliches FE-Berechnungskonzept}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.581}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5812}, year = {2000}, abstract = {Der Komplexit{\"a}t moderner Br{\"u}ckenbauwerke scheinen die verwendeten Berechungsmodelle oft nicht angemessen. Tragwerksberechnungen basieren in vielen F{\"a}llen noch auf der Vorgehensweise, das Br{\"u}ckenbauwerk in Einzelbauteile zu zerlegen und mit unterschiedlichen Teilmodellen zu behandeln. Das erscheint, auch vor dem Hintergrund st{\"a}ndig wachsender Rechnerleistung, nicht mehr zeitgem{\"a}ß. Dies gilt zum Beispiel auch f{\"u}r die g{\"a}ngige Praxis, fl{\"a}chenhafte Br{\"u}cken{\"u}berbauten mit Balkenmodellen zu berechnen. Der vorliegende Beitrag stellt ein ganzheitliches Berech-nungskonzept vor, welches auf der Basis eines einzigen FE-Modells die Berechnung des Gesamtbauwerks erlaubt. Damit wird f{\"u}r alle Bauteile neben der Zustandsgr{\"o}ßenberechnung auch die Bemessung von Stahl- und Spannbetonbauteilen bis hin zu Nachweisen wie zur Beschr{\"a}nkung der Rissbreite gef{\"u}hrt. Die Anwendung dieses Berechnungskonzeptes wird am Beispiel der Eisenbahn{\"u}berf{\"u}hrung des neuen Lehrter Bahn-hofs in Berlin gezeigt. Das verwendete FE-Modell umfasst Baugrund, Fundamente, Stahl- bzw. Gußstahlunterkonstruktion sowie den Stahl- bzw. Spannbeton{\"u}berbau. Besonderheiten sind unter anderem die Modellierung des plattenbalkenartigen {\"U}berbaus durch exzentrische, vorspannbare Schalenelemente und das getrennte Vorhalten von tragwerks- und lastbezogenen Eingabefiles. Damit gelingt die sequentielle Erfassung unterschiedlicher Bettungsmoduli zur Simulation statischer und dynamischer Beanspruchungen, die Ber{\"u}cksichtigung des Anspannens und der Interaktion zwischen vorgespannten Stahlverb{\"a}nden zur Aufnahme von Horizontallasten sowie die Ber{\"u}cksichtigung unterschiedlicher statischer Systeme bei der Herstellung des Spannbeton{\"u}berbaus.}, subject = {Berlin}, language = {de} } @inproceedings{DaniunasKomkaWerner2000, author = {Daniunas, A. and Komka, A. and Werner, F.}, title = {ANALYSIS AND DETERMINATION OF STRENGTH IN PLASTIC STAGE OF FREE FORM STEEL SHAPES}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.580}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5803}, year = {2000}, abstract = {The steel structure design codes require to check up the member strength when evaluating plastic deformations. The model of perfectly plastic material is accepted. The strength criteria for simple cross-sections (I section, etc.) of steel members are given in design codes. The analytical strength criteria for steel cross-sections and numerical approaches based on stepwise procedure are investigated in many articles. Another way for checking the carrying capacity of cross-sections is the use of methods that are applied for defining strain-deformed state of elastic perfectly plastic systems. In this paper non-iterative methods are suggested for checking strength of cross-sections. Carrying capacity of cross section is verified according to extremum principle of plastic fail under monotonically loading and the strain-deformed state of cross-section is defined according to extremum energy principals of elastic potential of residual stresses and complementary work of residual displacements. The mathematical expressions of these principals for discrete cross-section are formulated as problems of convex mathematical programming. The cross-section of steel member using finite element method is divided into free form plane elements. The constant distribution of stresses along the finite element is accepted. The relationships of finite elements for static formulation of the problem are formed so, that kinematics formulation relationships could be obtained in a formal way using the theory of duality. Numerical examples of determination of cross-section strength, composition of interactive curves and composition of moment-curvature curves for different axial force levels are presented.}, subject = {Stahlkonstruktion}, language = {en} }