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Weimar Open Access

An der Professur Verkehrsbau der Bauhaus-Universität Weimar wurde ein Lagermodell für das FE-Programm ANSYS entwickelt. Die Zielsetzung hierbei ist die Verkürzung von Rechenzeiten bei der Tragwerkssimulation. Anliegen dieser Arbeit ist es, dass bestehende Lagermodell auf seine Funktionsfähigkeit zu überprüfen und die Auswirkungen des Modells auf ein ausgewähltes Tragwerk aufzuzeigen. Zum besseren Verständnis und zur besseren Deutung der Ergebnisse wird ein möglichst einfaches statisches System gewählt. Das System besteht aus einem 20 m langen Überbau, der im ersten Drittelspunkt durch eine 15 m hohe Stütze unterstützt wird. Zwischen Überbau und Stütze befindet sich das Lager. Am Fuß der Stütze wird ein Baugrundmodell angesetzt, welches die Gründung der Stütze darstellen soll. In das Lagermodell sind charakteristische Eigenschaften sowie auch noch vereinfachte Berechnungsansätze eines bewehrten Elastomerlagers implementiert. Im einzelnen sind dies, neben einer linearen Vertikal- und Verdrehsteifigkeit, eine vom Verschiebungswinkel abhängige nichtlineare Schubsteifigkeit und geometrische Nichtlinearitäten. Die geometrischen Nichtlinearitäten sind einerseits vom Verdrehwinkel des Lagers abhängige Kräfte aus Horizontal- und Vertikalbelastung und andererseits Momente, die aus der Exzentrizität der Belastungen am Lager hervorgerufen werden. In dieser Arbeit werden die Auswirkungen der geometrischen Nichtlinearitäten des Lagers näher betrachtet. Für die Untersuchung der nichtlinearen Schubsteifigkeit ist eine andere Geometrieform des Tragwerkes nötig, so dass eine Untersuchung im Rahmen dieser Arbeit nicht möglich ist.