Experimentelle Untersuchung von ermüdungsbeanspruchten Betonstrukturen zur Feststellung des realen Schädigungsgrades

Ingenieurbauwerke sind im Laufe ihres Lebens ständig statischen und dynamischen Lasten ausgesetzt. Diese haben sowohl künstliche wie auch natürliche Ursachen. Durch die dynamische Belastung kann es an Betonbauwerken zu Ermüdungserscheinungen kommen. Die Änderungen in der Betonmatrix, die mit diesen Ermüdungserscheinungen einhergehen, sind noch nicht vollständig untersucht. Bei den Fundamenten für Windenergieanlagen im Bereich On- und Offshore stellt die Materialermüdung eine besondere Herausforderung dar. Die Lastkombinationen, welche für die Ermüdungsnachweise angenommen werden, sind oft bemessungsmaßgebend. Da eine Spannungsumlagerung innerhalb des Querschnitts beim Nachweis nicht berücksichtigt wird, hat dies zur Folge, dass die zu bemessende Betonstruktur sehr konservativ ausgelegt wird beziehungsweise über die Lebensdauer ein höherer Schädigungsgrad angenommen wird, als er in der Realität vorliegt. Ein Ziel der Forschungen ist die Entwicklung eines Monitoringsystems, mit welchem der wirklich vorhandene Schädigungsgrad einer Betonstruktur abgelesen werden kann. Das Strabag-Testfundament in Cuxhaven, gebaut von der Ed. Züblin AG, stellt eine optimale Möglichkeit dar, dieses Monitoringsystem an einer Betonstruktur mit realen Dimensionen zu testen. Die Durchführung der Ermüdungsversuche am Testfundament Cuxhaven sind für Anfang 2013 geplant.

Die vorliegende Veröffentlichung ist wie folgt gegliedert: Nach einführenden Worten über den Sachverhalt Betonermüdung und Offshore werden die Konzeption der Versuchsdurchführung, die geplante dynamische Erregung des Testfundamentes und erste Ergebnisse der nichtlinearen Modellbildung des Testfundamentes in der FE-Software ATENA vorgestellt.