Spannungsumlagerungen bei ermüdungsbeanspruchten Spannbetonbalken im numerischen Modell und Versuch

Abstract Mithilfe eines Resonanzprüfstands werden vorgespannte Betonbalken bis in den Very‐High‐Cycle‐Fatigue Bereich auf Ermüdung beansprucht. Es werden großformatige Probekörper untersucht, sodass im Vergleich zu üblichen Probekörpergrößen Effekte wie lokale Steifigkeitsänderungen und Spannungsumlagerungen abgebildet werden können, die einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer von Beton haben. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden hinsichtlich der Dehnungs‐ und Steifigkeitsänderung ausgewertet und anschließend mit numerischen Berechnungen verglichen. Das verwendete numerische Modell ist ein in einem kommerziellen Finite‐Elemente‐Programm implementierter Algorithmus, der in der Lage ist, Steifigkeitsverluste infolge Ermüdungsbeanspruchungen abzubilden und somit auch Spannungsumlagerungen darzustellen, die messtechnisch in den Versuchen nicht erfassbar sind. Die Ergebnisse zeigen eine kontinuierliche Schädigungsentwicklung mit einem dreiphasigen Verlauf, infolgedessen es zu Spannungsumlagerungen von den stärker beanspruchten Querschnittsrändern ins Balkeninnere und somit zu einer Verlängerung der Bauteillebensdauer kommt.