ERMUEDUNGSBRUCHMECHANIK

Die zunehmende Schaedigung und das Versagen von Beton bei statischer und dynamischer Beanspruchung sind durch die Entstehung und Ausbreitung von Rissen gekennzeichnet. Waehrend fuer die statische Beanspruchung in juengster Vergangenheit eine zutreffende und werkstoffkonforme Beschreibung des Betonverhaltens bei Zugbeanspruchung auf der Grundlage bruchmechanischer Konzepte gelungen ist, fehlen bisher vergleichbare Modelle fuer die Rissentwicklung und das Versagen bei Ermuedung. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens soll das Ermuedungsverhalten von gerissenen Betonbalken in Biegezugversuchen umfassend untersucht werden. Die Zielsetzung besteht dabei zunaechst in der Erfassung und Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens gekerbter, versiegelter Probekoerper, die teils in klassischen Woehlerversuchen, teils im Zuge einer spezifischen Versuchsdurchfuehrung analog zu Low-Cycle-Fatigue-Versuchen bis zum Bruch gefahren werden. Schwerpunktmaessig wird der Einfluss der Frequenz und der Oberspannung bei konstanter Unterspannung im Zugschwellbereich studiert. Das Verformungsverhalten bei Ermuedungsbeanspruchung wird in einzelnen Versuchen jenem bei statischer Beanspruchung gegenuebergestellt. Darueber hinaus geben Versuche, bei denen die Ermuedungsbeanspruchung nach bestimmten Lastspielzahlen abgebrochen und der Probekoerper danach statisch bis zum Bruch gefahren wird, Aufschluss ueber den Verlauf der Schadensakkumulation. Auf der Grundlage der gewonnenen experimentellen Ergebnisse wird die Ableitung von Materialkennwerten fuer das Ermuedungsverhalten gerissener Betonbauteile in Anlehnung an bruchmechanische Konzepte, die den strukturspezifischen Rissausbreitungsvorgaengen in Beton Rechnung tragen, angestrebt. Im Vordergrund steht dabei die Herleitung eines Versagenskriteriums fuer gerissenen Beton bei Ermuedungsbeanspruchung, welches an das Bruchenergiekonzept bei statischer Beanspruchung anbinden soll. (A*)