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Detailergebnis zu DOK-Nr. 42454

Verhalten von Beton bei Druckbeanspruchung, physikalisch-mechanische Wirkungsweisen und Modellierungen (Orig. franz.: Comportement en compression du béton - Mecanismes physiques et modélisation)

Autoren	P. Rossi X. Wu
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk

Bulletin de Liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées (1994) Nr. 189, S. 89-94, 3 B, 8 Q

Die mechanischen Eigenschaften von Beton werden hauptsächlich durch seine (quasi) einaxiale Druckfestigkeit charakterisiert. Das Druckverhalten im Bruchzustand wird mit einer zweistufigen Hypothese erklärt: Zuerst entstehen Risse in Richtung der Druckbeanspruchung und als Folge davon interne Teilsäulenbildungen mit Verbiegungen und Reibungen an den Rißufern. Dadurch werden im zweiten Schritt die schräg zur Beanspruchungsrichtung verlaufenden, klaffenden Risse und Schubbrüche hervorgerufen. Die internen Vorgänge sind wegen der von Natur aus heterogenen Betonstruktur gleichermaßen inhomogen. Die Inhomogenitäten der internen Verformungswiderstände und Festigkeiten des Betons, dargestellt an einem prismatischen Probekörper, werden als zufallsverteilt angenommen. Hierfür wurde wahrscheinlichkeitstheoretisch-normalverteilt strukturiertes Finite-Elemente-Modell mit Kontaktbedingungen gemäß der Mohr-Coulombschen Schubbruchhypothese (Rißbedingung) generiert. Damit wurde das Bruchverhalten anhand von Druckversuchsergebnissen und beobachteten Bruchfiguren numerisch-mechanisch kalibriert und simuliert. Die Leistungsfähigkeit des Modelles hinsichtlich der elementaren Diskretisierungen, Eigenschaften, Kontaktbedingungen und Versagenskriterien (Riß- und Schubbruchbildungen) hat sich als zunächst ausreichend erwiesen, um das Verhalten von prismatischen Betonprobekörpern unter einaxialer Druckbeanspruchung plausibel zu erklären. Eine Ergänzung des Modelles zur vollständigen Darstellung der physikalischen Wirkungsweise ist möglich und wünschenswert.