Modellierung der Rissbildung in Betonstrukturen / Modelling of cracking in concrete structures

Der vorliegende Beitrag enthaelt einen Ueberblick ueber Modelle zur Beschreibung des Materialversagens von Beton unter Zugbeanspruchung. Anschliessend wird ein auf der Methode der starken Diskontinuitaeten basierendes und im Rahmen des Konzepts der Elemente mit eingebetteten Diskontinuitaeten formuliertes Rissmodell vorgestellt, mit dem durch die Rissbildung bedingte Diskontinuitaeten im Verschiebungsverlauf abgebildet werden koennen. Es wird gezeigt, dass die Kombination dieses Rissmodells mit einem vorgeschalteten verschmierten Rissmodell eine wirklichkeitsnahe Modellierung der Rissbildung in unbewehrten Betonstrukturen, beginnend mit der Schaedigung in Form von verteilten Mikrorissen und dem spaeteren Uebergang zu einem oder mehreren makroskopischen Rissen ermoeglicht. Durch die Nachrechnung von Laborversuchen zum kombinierten Zug-Schubverhalten nach Hassanzadeh und eines Anker-Ausziehversuchs wird das Rissmodell validiert. Schliesslich wird das Rissmodell zur numerischen Simulation des Tragverhaltens von Kragplattenverstaerkungen mittels Aufbeton eingesetzt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The present paper starts with an overview of models for describing material failure of concrete in tension. Subsequently a crack model formulated within the framework of the strong discontinuity approach employing the concept of elements with embedded discontinuities is presented. It is characterized by considering jumps in the displacement field due to crack formation. It is shown, that combining the crack model with embedded discontinuities with a smeared crack model yields a more realistic description of the evolution of a crack, describing the initial stage of cracking in a smeared manner with rotating crack directions and considering the later transition to a macroscopic crack by introducing a displacement discontinuity. The proposed crack model is validated by the numerical simulation of well-known laboratory tests with combined tension-shear-loading according to Hassanzadeh and of an anchor-pull-out-test. Finally the crack model is applied to the numerical simulation of the load carrying behaviour of cantilever slabs strengthened by concrete overlays. (A)

• Authors:
  • THEINER, Y
  • HOFSTETTER, G
• Publication Date: 2010

Language

• German

Media Info

• Pagination: 150-8
• Serial:
  • Bauingenieur
  • Volume: 85
  • Issue Number: 4
  • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Behavior; Calculation; Concrete; Cracking; Mathematical models; Reinforced concrete; Shear strength; Tension; Tests
• ITRD Terms: 6464: Berechnung; 4755: Beton; 6473: Rechenmodell; 5211: Rissbildung; 5531: Schub; 4794: Stahlbeton; 9001: Verhalten; 6255: Versuch; 5502: Zug (mech)
• Subject Areas: Safety and Human Factors; I32: Concrete;

Filing Info

• Accession Number: 01175887
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Oct 6 2010 3:19PM