Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Numerische Berechnung ausgewählter Versuche 139
Bild 7.11 zeigt einen Vergleich der numerisch berechneten Oberflächensetzungen in den zyklischen
FEM-Modellen mit den gemessenen Lastplattensetzungen in den zyklischen Modellversuchen
Z01 bis Z03. Die zyklische Beanspruchung in den numerischen Modellen entsprach
dabei Belastungsschema I (Bild 5.6); d.h. nach Berechnung des Eigengewichtzustandes
und Aufbringung der statischen Grundlast von 7 kN/m 2 wurde im FEM-Modell auf die
Systemoberfläche für eine Dauer von N = 1.000.000 Lastzyklen eine doppelte Spannungsamplitude
von 2 ⋅ σ c = 20 kN/m 2 aufgebracht.
a) h = 0,35 m b) h = 0,70 m
Setzung u [mm]
Setzung u [mm]
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Modellversuch Z01
FEM (starre Auflast)
50
1x10 0 1x10 1 1x10 2 1x10 3 1x10 4 1x10 5 1x10 6
Lastzyklus N [-]
5
10
15
20
25
30
35
u
c) h = 1,00 m
σ +_ m σ c
40
45
Modellversuch Z03
FEM (schlaffe Auflast)
50
1x10 0 1x10 1 1x10 2 1x10 3 1x10 4 1x10 5 1x10 6
Lastzyklus N [-]
h
Setzung u [mm]
Setzung u [mm]
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Modellversuch Z02
FEM (schlaffe Auflast)
50
1x10 0 1x10 1 1x10 2 1x10 3 1x10 4 1x10 5 1x10 6
d) Vergleich FE-Ergebnisse
1
10
Lastzyklus N [-]
FEM (h = 0,35 m)
FEM (h = 0,70 m)
FEM (h = 1,00 m)
100
1x10 0 1x10 1 1x10 2 1x10 3 1x10 4 1x10 5 1x10 6
Lastzyklus N [-]
Bild 7.11: Gegenüberstellung Lastplattensetzung in den Modellversuchen Z01 bis Z03 und
Berechnungsergebnisse der rotationssymmetrischen zyklischen FEM-Modelle