Beton unter hochdynamischer Belastung. Historie, Materialbeschreibung, Experimente und numerische Simulation

Tragwerke werden in zunehmendem Maße auch unter dem Gesichtspunkt außergewöhnlicher Belastungen bemessen, wie sie beispielsweise durch schnelle Stoßvorgänge (Impakt) oder Explosionen - planmäßig (Sprengabbruch) oder unplanmäßig (terroristische Anschläge) - hervorgerufen werden. Alle diese Belastungen zeichnen sich durch lokal sehr hohe Beanspruchungsgeschwindigkeiten aus. Es lassen sich physikalische Abläufe beobachten, die gegenüber einer statischen Belastung zu einem veränderten Materialverhalten führen. In einer wirklichkeitsnahen numerischen Berechnung müssen diese Abläufe erfaßt und bei der Materialbeschreibung berücksichtigt werden.

Ausgehend von einer Übersicht über die bisherigen wesentlichen Arbeiten wird über die aktuell durchgeführten experimentellen Untersuchungen, die zur Ermittlung der Materialeingangskennwerte für die numerische Simulation und zur Verifikation des Stoffgesetzes benötigt werden, berichtet. Im Weiteren wird als ein alternatives numerisches Verfahren die Elementfreie Galerkin-Methode (EFG-Methode) und die daran anzupassenden stoffgesetzlichen Betrachtungen vorgestellt.