Der Werkstoff UHPC ist für die Anwendung als tragendes Schutzbauteil in flugzeuganprallsicheren Hochhausstrukturen sehr gut geeignet, weil er die Eigenschaften einer hohen, stahlähnlichen Druckfestigkeit durch die Zugabe von Stahl- und Polypropylenfasern mit einer hinreichenden Duktilität, Brandwiderstandsdauer und einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen dynamische Einwirkungen verbindet. Mit der Durchführung einer Versuchsserie am Hopkinson-Bar im Dehnratenregime des Flugzeugimpaktes von e=102 schließt die Arbeit eine Lücke bei der Werkstoffbeschreibung des ultrahochfesten Betons unter Impaktbelastung. Mit den resultierenden Werkstoffkenngrößen zur dynamischen Zugfestigkeit und zur dynamischen Bruchenergie kann aus der experimentell ermittelten statischen Spannungs-Rissöffnungsbeziehung eine dynamische Spannungs-Rissöffnungsbeziehung für den Faserwerkstoff UHPC hergeleitet werden. Diese Ergebnisse der Hopkinson-Bar Versuche fließen in das für hochdynamische Anwendungen etablierte RHT-Modell ein und erweitern dieses um eine Zugschädigungsbeschreibung für den faserbewehrten UHPC. Zusammen mit der Implementierung weiterer wesentlicher statischer Werkstoffeigenschaften des UHPC können die Hopkinson-Bar Versuche numerisch in sehr guter Näherung abgebildet werden. Für die Berechnung von komplexen Wellenfortpflanzungen und Überlagerungen bei mehrdimensionalen Problemstellungen wird eine richtungsabhängige (anisotrope) Schädigungsbeschreibung vorgeschlagen, die dem tatsächlichen zugspannungsinduzierten Materialverhalten Rechnung trägt. Mit der Einführung eines richtungsinvarianten Referenzschädigungstensors wird die anisotrope Schädigungsevolution während der Berechnung inkrementeIl fortgeschrieben und für die Degradation der Materialfestigkeit herangezogen.


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    Titel :

    Modellierung von ultrahochfestem Beton (UHPC) unter Impaktbelastung. Auslegung eines Hochhauskerns gegen Flugzeuganprall


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    256 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch