Entwicklung der Spannstahltechnologie bis hin zur begleitenden FE Berechnung von statischen Zulassungsprüfungen

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der begleitenden Finite Elemente (FE) Berechnung von Zulassungsprüfungen an Litzenspanngliedern, welche hervorgerufen durch eine statische Belastung zum Versagen gebracht werden. Durchgeführt werden diese Zulassungsversuche im Versuchslabor des Institutes für Tragkonstruktionen - Betonbau an der Technischen Universität Wien. Geprüft werden sowohl Litzenspannglieder nach ETAG 013 als auch Schrägkabelsysteme nach fib bulletin 30.<br />Die ersten Kapitel geben einen kurzen Einblick über die Funktionsweise und die geschichtliche Entwicklung der Spannstahlsysteme und der Schrägkabelbrückenkonstruktion und leiten dann, mit einem Überblick über die aktuellen Richtlinien, auf die durchgeführten Versuche mit der Resonanzprüfanlage über. In dieser Versuchsserie wurden verschiedene Systeme von unterschiedlichen Herstellern nach den in den Richtlinien definierten Verfahren getestet.<br />Der Hauptteil dieser Arbeit beschäftigt sich anschließend mit dem Versuch, die Ergebnisse, welche bei den Zulassungsprüfungen der statischen Zugversuche ermittelt wurden, mit Hilfe eines FE- Programms begleitend zu berechnen. Dabei sollen die Zustände, welche im Inneren der Verankerungskörper vorherrschen, besser verstanden werden und ein erster Schritt zur begleitenden FE- Berechnung solcher Systeme unternommen werden. Zum Einsatz kommt dabei das Programm "Abaqus" der Firma "Dassault Systems Simulia Corp.".<br />Am Ende wird ein Ausblick für die Erweiterung der Berechnungen auf Schrägkabelsystembauteile und Ermüdungsversuche gegeben.<br />

This paper deals with the accompanying finite element (FE) calculation of admittance examinations for post tensioning systems performed by means of fatigue tests with subsequent static load tests leading to failure. These certification experiments are carried out at the test laboratory of the Institute for Structural Engineering of the Vienna University of Technology, Austria. Systems under examination are post tensioning systems according to ETAG 013 and stay cable systems in compliance with fib bulletin 30.<br />The first chapters of the paper contain a short introduction of the functional principles as well as historical developments of post tensioning systems and stay cable bridge systems. After this, focus will lie on the current terms of the latest guidelines which will be followed by details regarding realised tests using resonance testing equipment. A variety of systems of different manufacturers were tested during this series of experiments carried out according to the currently applicable guidelines.<br />Linked to the introductory paragraphs, the main part explains the results of the aforementioned experiments by means of a collateral FE- calculation. Representing a first step for an accompanying FE simulation of such systems, this paper aims at facilitating the understanding of stress and strain states inside the anchorages. During the whole process, a product of the company "Dassault Systems Simulia Corp.", the FE- program "Abaqus", is used.<br />Conclusively, a short perspective on possible expansion of the FE- calculation in order to conduct numerical simulations from stay cable components and fatigue tests will be offered.<br />