Energetische Schädigungsanalyse der Betonermüdung

Abstract

Aufgrund des visko-elasto-plastischen Materialverhaltens wird während Ermüdungsversuchen die den Betonprobekörpern zugeführte Energie in eine andere Energieform umgewandelt. Neben der Beschreibung des energetischen Materialverhaltens von Beton werden in diesem Beitrag die elastischen und plastischen Energieanteile sowie der Anteil der Dissipationsenergie von Beton unter Ermüdungsbeanspruchungen ausgewertet. Dabei zeigt insbesondere die Dissipationsenergie einen deutlichen Zusammenhang zur Schädigungsentwicklung infolge der zyklischen Beanspruchung. Mithilfe des entwickelten und auf dieser Erkenntnis aufbauenden energetischen Schädigungsmodells können während zyklischer Versuche der aktuelle Schädigungsgrad abgeschätzt sowie Schädigungsverläufe über die Versuchslaufzeit dargestellt werden. Die ersten Anwendungen des Schädigungsmodells zeigen gute und plausible Ergebnisse.

Due to the visco-elastoplastic material behaviour the added energy to the concrete specimens during fatigue tests is transformed into another form of energy. Besides the description of the energetic material behaviour of concrete, the elastic and the plastic part of the energy as well as the dissipation energy was analysed for different fatigue tests. Especially the dissipation energy shows a correlation to the damage process as a result of the cyclic loading. Regarding this correlation, a new energetic damage model is introduced. With this model a degree of damage during the tests and the development of the damage parameter over the load cycles can be determined. First tests of the developed model show good and plausible results.