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Numerische Simulation von Mauerwerk als Kontinuum

  • Im vorliegenden Beitrag wird ein in das FE-Programmsystem ANSYS implementiertes elastoplastisches Berechnungsmodell zur nichtlinearen, räumlichen 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 alsIm vorliegenden Beitrag wird ein in das FE-Programmsystem ANSYS implementiertes elastoplastisches Berechnungsmodell zur nichtlinearen, räumlichen 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 berücksichtigt. Durch die Verwendung einer zusammengesetzten Fließbedingung ist es möglich, das Versagen der einzelnen Mauerwerkkomponenten Stein und Mörtelfugen und des Verbundes zu berücksichtigen. Dadurch ist die Anwendbarkeit des Modells für mehrere Mauerwerksarten gegeben. Die hierfür verwendeten Materialparameter sind aus einfachen Kleinkörperversuchen bestimmbar oder innerhalb gewisser Grenzen aus empirischen Formeln berechenbar. Die notwendige Beschränkung der Anzahl der Materialparameter sichert die praktische Anwendbarkeit des entwickelten Berechnungsmodells. Die numerische Umsetzung des hier verwendeten impliziten Berechnungsverfahrens lässt sich in eine lokale und eine globale Iterationsebene gliedern. Die lokale Iteration am Integrationspunkt dient der Spannungsrückführung. Dabei sind die Besonderheiten der Verarbeitung mehrflächiger 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 Leistungsfähigkeit eingeschätzt werden.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Conference Proceeding
Author: Roger Schlegel, Karl Rautenstrauch
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.610Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6106Cite-Link
Language:German
Date of Publication (online):2005/04/14
Year of first Publication:2000
Release Date:2005/04/14
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Informatik im Bauwesen
Tag:Kontinuum; Zusammengesetzte Fließbedingung
GND Keyword:Mauerwerk; Modellierung; Elastoplastizität; Finite-Elemente-Methode; ANSYS
Source:Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen , IKM , 15 , 2000 , Weimar , Bauhaus-Universität
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:31 Mathematik / 31.80 Angewandte Mathematik
56 Bauwesen / 56.03 Methoden im Bauingenieurwesen
Collections:Bauhaus-Universität Weimar / Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen, IKM, Weimar / Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen, IKM, Weimar, 15. 2000
Licence (German):License Logo In Copyright