Ein additives Dehnungsmodell fuer ermuedungsbeanspruchten Beton

An additive strain model for fatigue-loaded concrete

Vorgestellt wird ein neu entwickeltes Modell zur Berechnung des Dehnungsverhaltens von ermuedungsbeanspruchtem Beton, hinterlegt mit Ergebnissen durchgefuehrter Versuche. In den bisherigen Modellen wurde meistens vereinfachend angenommen, dass sich die Dehnungen nur aus elastischen und plastischen Anteilen zusammensetzen. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass die Dehnungen beim Ermuedungsbruch auch von zeitabhaengigen viskosen Verformungen abhaengen. Im vorgeschlagenen Modell zur Beschreibung der Dehnungen bei Ermuedung werden die verschiedenen Dehnungsanteile unabhaengig voneinander betrachtet, da nur auf dieser Grundlage Aussagen zu moeglichen Versagenskriterien gemacht werden koennen. Es wird von der Hypothese ausgegangen, dass aus der Ermuedungsbeanspruchung vier Dehnungsanteile resultieren. Dabei handelt es sich um einen elastischen Dehnungsanteil, einen lastwechselabhaengigen, schaedigungsinduzierten Dehnungsanteil, einen zeitabhaengigen, viskosen Anteil und einen Temperatudehnungsanteil. Die einzelnen Dehnungsanteile entwickeln sich individuell in Abhaengigkeit von den Betoneigenschaften, den Lastwechseln, der Versuchsdauer und den Parametern der Ermuedungsbeanspruchung. Die Addition der Anteile entspricht der Gesamtdehnung der Betonprobe im Ermuedungsversuch. Die einzelnen Dehnungskomponenten koennen somit einzeln abgebildet und analysiert werden. Die einzelnen Anteile werden detailliert beschrieben, formelmaessig erfasst und mit Skizzen visualisiert. Da der viskose Dehnungsanteil neben der Versuchsdauer von dem kriechaffinen Beanspruchungsniveau bestimmt wird, wird detailliert auf dessen Ermittlung eingegangen. Um das additive Dehnungsmodell und das kriechaffine Beanspruchungsniveau zu verifizieren, wurden Versuche an einem Beton der Festigkeitsklasse C50/60 unter monoton steigender, dauerhafter und zyklischer Beanspruchung durchgefuehrt und deren Ergebnisse, insbesondere hinsichtlich der einzelnen Dehnungsanteile, diskutiert. Die Analyse der einzelnen Dehnungsanteile zeigt, dass bei dem untersuchten Beton der schaedigungsinduzierte Dehnungsanteil von der logarithmierten Bruchlastwechselzahl linear abhaengt, waehrend der viskose Anteil von der Versuchsdauer und dem kriechaffinen Beanspruchungsniveau bestimmt wird. Die Temperaturdehnungen verkleinern die messbaren Ermuedungsdehnungen. ABSTRACT IN ENGLISH: In this contribution, the deformation behaviour of concrete is considered according to an additive strain model. The model assumes that under cyclic loads elastic, viscous, thermal and damage-induced strains occur in concrete. The strain components develop independently of each other as a function of the number of load cycles, the test duration and stress level. The article focuses on the determination of a creep-relevant stress level to estimate the viscous deformation component. The creep-relevant stress level is the stress level which causes the same viscous deformations under constant loads as under cyclic loads for the same test duration. Experimentally measured fatigue strains of concrete specimens are separated into the strain components assumed by the additive strain model. The components are evaluated and analysed individually. The investigations show new findings of the strain and material behaviour of fatigue-loaded concrete. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References;
  • Pagination: pp 31-40
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01642881
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jun 30 2017 4:49AM