Experimentell gewonnene Erkenntnisse zur Plastizität von Beton unter multiaxialem Druck

Abstract Nichtlineare Materialmodelle für Beton sind aus theoretischer Sicht für eine Simulation von Betonkonstruktionen bis zum Versagen geeignet. Anwendungsfälle bleiben allerdings nicht selten auf die Nachrechnung bekannter Versuche beschränkt. Dabei ist eine Anpassung einer Vielzahl nicht physikalischer Modellparameter an vorhandene Versuchsergebnisse erforderlich. Eine Prognose des Bauteilverhaltens ist auf diese Weise unmöglich. Einschränkungen vorhandener Modelle werden schon bei der Simulation eines einfachen uniaxialen Würfeldruckversuchs deutlich. In Belastungsrichtung wird zwar ein realistisches Kraft‐Verformungs‐Diagramm vorhergesagt. Quer zur Lastrichtung aber werden Verformungen durch stark vereinfachende Annahmen ermittelt. In Belastungsrichtung wird der Druckbruch von Beton suggeriert, obwohl das Versagen im Experiment durch Querzugrisse zustande kommt. Dieser Beitrag liefert bisher fehlende Versuchsbeobachtungen, um die grundlegenden Annahmen der Plastizitätstheorie für Beton zu erweitern und zu verbessern. Sie enthalten die erforderlichen mehrfachen Be‐ und Entlastungen und insbesondere Verzerrungen quer zur Hauptbelastungsrichtung werden dokumentiert. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse werden neue Evolutionsgleichungen für das multiaxiale Verhalten von Beton formuliert. Der resultierende Modellansatz ist in der Lage, verschiedene multiaxiale Druckversuche abzubilden, ohne dass eine Anpassung der Modellparameter an die jeweiligen Versuchskurven erforderlich ist.