Finite Elemente Analyse von Stahlbetonplatten - Versuchsnachrechnungen von Platten mithilfe des gerissenen Scheibenmodells

Die Berechnung des Last-Verformungs-Verhaltens von Stahlbetonplatten unter Berücksichtigung der materialbedingten Nichtlinearitäten ist aufwendig und komplex. Im Rahmen dieses Fachaufsatzes werden großmaßstäbliche Plattenversuche nachgerechnet, wobei die zugrunde gelegte Werkstoffbeziehung für Stahlbeton auf dem Gerissenen Scheibenmodell [2] in Kombination mit dem Schichtenmodell nach [4] basiert. Die Werkstoffbeziehung wurde als Usermat in ANSYS MECHANICAL APDL [5] implementiert. Neben dem Vergleich der berechneten und gemessenen Last-Verformungs-Verhalten der Plattenversuche sind auch die berechneten und gemessenen Verzerrungen, der Kraftfluss und das Rissbild an einem ausgewählten Plattenversuch gegenübergestellt. Um die Qualität der Nachrechnungen beurteilen zu können, wurden die Versuche zusätzlich mit zwei kommerziellen Finite-Elemente-Programmen SOFISTIK [14] und ABAQUS [15] nachgerechnet. Zudem wird der Einfluss der Idealisierung der Spannungs-Dehnungs-Beziehung für Betonstahl auf das Last-Verformungs-Verhalten der Platten an einem Beispiel diskutiert. Es wird gezeigt, dass insbesondere das berechnete Verformungsvermögen der Platten stark von der Idealisierung der Werkstoffbeziehungen abhängt.