Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

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Abschnitt 7
7.3 Berechnungsergebnisse
7.3.1 Übersicht über die FEM-Modelle zu Modellversuchsstand M1
Eine Übersicht über die erstellten FEM-Modelle mit den wichtigsten Modellangaben ist in
Tabelle 7.5 zusammengestellt. Die numerischen Berechnungen beschränken sich auf Modellversuchsstand
M1. Die Geometrie des Versuchsstandes wurde durch rotationssymmetrische,
ebene und räumliche Modelle abgebildet. Neben konventionellen statischen Berechnungen
fanden zyklische Berechnungen an ausgewählten Modellen statt, unter Verwendung des zyklisch-viskoplastischen
Stoffansatzes (siehe Abschnitt 7.1.2). Die einzelnen numerischen
Modelle werden nachfolgend näher beschrieben. Die wichtigsten Berechnungsergebnisse
werden erläutert und Ergebnissen der Modellversuche gegenübergestellt.
Tabelle 7.5:
Übersicht über die FEM-Modelle zu Modellversuchsstand M1
h Anzahl GG Geometrie Modellierung Abschnitt
[m] [-] statisch zyklisch
0,35 / 0,70 / 1,00 0 rotationssym. Modell √ √ 7.3.2
0,35 / 0,70 / 1,00 0 / 1 / 2 / 3 2D-Ersatzmodell √ √ 7.3.3
0,35 / 0,70 / 1,00 0 / 1 / 2 / 3 3D-Modell √ - 7.3.4
0,35 1
3D-Modell
mit linear-elastischen
Stabelementen
√ - 7.3.5
7.3.2 Rotationssymmetrisches unbewehrtes Modell
In Anlehnung an Han (2002) kann aus der Modellgeometrie des Modellversuchsstandes M1
ein rotationssymmetrisches Ersatzmodell abgeleitet werden. Dabei wird von den im Viereckraster
angeordneten quadratischen Pfählen ein einzelner Pfahl im FEM-Modell abgebildet.
Bei der Umrechnung des quadratischen Pfahlquerschnitts in den äquivalenten runden, rotationssymmetrischen
Ersatzquerschnitt ist Flächengleichheit nach Gleichung (7.4) anzunehmen.
r
ers
b
⋅ b
x y
= (7.4)
π
Bild 7.9 zeigt die Modellgeometrie und -abmessungen sowie die Lage der Kontaktflächen.
Das Modell besteht aus 4-Knotenelementen mit linearem Ansatz (Elementtyp CAX4) und den