Sicherheitsaspekte bei nicht-linearen FEM Berechnungen

Safety aspects in non-linear FEM calculations

Bisher ist noch nicht abschliessend geklaert, ob das semiprobabilistische Sicherheitskonzept mit Teilsicherheiten ohne Weiteres auf nichtlineare Finite-Element-Berechnungen anwendbar ist. Fuer solche Berechnungen gibt es verschiedene Sicherheitskonzepte, die unterschiedlich hohe Sicherheitsniveaus aufweisen. Zu dieser Thematik werden die drei im fib Model Code angegebenen vereinfachten Sicherheitskonzepte zur Ermittlung des Bemessungswiderstands verglichen und an einem ausgewaehlten Versuchstraeger angewandt. Untersucht werden ein Sicherheitsformat mit globalem Sicherheitsfaktor, ein Sicherheitsformat mit Bemessungswerten fuer die Materialgroessen und die Methode mit charakteristischen und Mittelwerten der Materialeigenschaften. Bei dem Versuchstraeger handelt es sich um einen Zweifeldtraeger aus Spannbeton mit I-Querschnitt. Die Lastaufbringung erfolgte weggesteuert durch jeweils zwei Pressen. Mit dem verwendeten nichtlinearen Finite-Element-Programm Atena koennen sowohl zweidimensionale als auch dreidimensionale Modelle untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass das Tragverhalten des Versuchstraegers mit der nichtlinearen FE-Berechnung gut abgebildet und die Bruchlast relativ genau berechnet werden kann. Ergaenzend zu den vereinfachenden Berechnungsverfahren wendete man auf den Versuchstraeger auch eine genauere Berechnung mit einem stochastischen Berechnungsverfahren an, das naeher beschrieben wird. Zusammenfassend wird festgestellt, dass alle vereinfachten Verfahren bei dem betrachteten Beispiel geringere Bemessungswerte liefern, verglichen mit der stochastischen Ermittlung. ABSTRACT IN ENGLISH: The semiprobabilistic safety concept with partial safety factors, which is the basis for verification in the currently valid standards, is well suited for linear determination of internal forces and cross-sectional design. In non-linear finite element calculations, the real behavior of a concrete structure or test can be simulated most realistically with material parameters at mean value level. It is therefore still unclear if the safety concept with partial safety factors can easily be transferred to non-linear finite element calculations. The use of design values for material parameters in a non-linear finite element calculation does not reproduce the structural behavior (cracking, redistribution effects) of a building or component realistically. For non-linear finite element calculations, there are a series of safety concepts with more or less high safety levels. The input values of a non-linear finite element calculation are essential for the achieved design level. In addition, it must be taken into account that all uncertainties in the applied safety concepts are recorded and covered by appropriate safety factors. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 518-27
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 92
    • Issue Number: 12
    • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
    • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01668786
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Feb 13 2018 9:53AM