BGT_20_00F_01

Résumé

Das Projekt kombiniert theoretische und numerische Untersuchungen mit grossmassstäblichen Versuchen. Zuerst werden typische ermüdungsrelevante Bereiche von Fahrbahnplatten identifiziert und einerseits linear elastisch, andererseits nichtlinear mit dem CMM-Usermat (Layermodell auf Basis des Cracked Membrane Model in ANSYS ADPL) analysiert. Anhand einer Parameterstudie werden die relevanten Einflussgrössen identifiziert und die Parameter der Versuche festgelegt. Anschliessend werden 8 homogen beanspruchte Elemente mit Abmessungen von 2.0x2.0 m und einer Dicke von ca. 0.30 m experimentell geprüft. Die Versuche werden im Large Universal Shell Element Tester der ETH Zürich durchgeführt. Dabei werden zunächst die ermüdungsrelevanten Beanspruchungen aufgebracht. Anschliessend wird jede einzelne Spannungsresultierende (3 Biegemomente, 3 Membrankräfte) separat variiert. Dabei werden jeweils ca. 100 Zyklen gefahren, bis sich die Verbundschädigung stabilisiert. Schliesslich wird ein Bruchversuch durchgeführt. Sodann werden ein Sandwichmodell und ein Schichtenmodell für Schalenelemente implementiert, mit den Versuchsergebnissen validiert und als Open-Source Tool zur Verfügung gestellt. Schliesslich wird ein praxistaugliches Vorgehen (i) zur Berücksichtigung von Druckmembrankräften infolge Rissbildung sowie Längszugkräften und (ii) zur Ermittlung der Spannungen in der Bewehrung bei gegebener Beanspruchung entwickelt. Die Resultate werden in einem Schlussbericht dokumentiert.