Numerische Simulation von Schubverbundmitteln einer neuartigen Metall-Beton-Verbundbauweise

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Numerischen Simulation von Schubverbundmitteln einer neuartigen Metall-Beton-Verbundplatte, welche zur Zeit am Institut fur Tragkonstruktionen - Stahlbeton und Massivbau entwickelt wird. Die Simulationen werden in Anlehnung an die am Institut durchgeführten Abscherversuche erstellt. Es wird im besonderen auf die Traglast der Betondübel, welche den Verbund beider Baustoffe innerhalb der Platte gewährleisten, eingegangen. Mit dem Finite Elemente Programm ABAQUS wird der Verlauf der Traglast über die aufgebrachte Verschiebung für einzelne Dübel mit unterschiedlichen Geometrien simuliert.<br />Die Berechnung wird zuerst mit ABAQUS/Standard mit einem statischen Belastungsschritt des Typs Static, General durchgeführt. Es wird in diesem Zuge eine Parameterstudie durchgeführt, um ein stabiles, funktionierendes Modell zu erhalten. Im Anschluss werden für einen Vergleich dynamische Berechnungen in ABAQUS/Standard mit einem Belastungsschritt des Typs Dynamic, Implicit und in ABAQUS/Explicit mit einem Belastungsschritt des Typs Dynamic, Explicit durchgeführt.<br />Abschließend werden die Berechnungsergebnisse mit den Versuchsergebnissen der Abscherversuche verglichen.<br />

The topic of this master thesis is the numerical simulation of the bond behavior of a new metal-concrete-composite-slab, which is currently being developed by the Department of Concrete Structures of the Institute of Structural Engineering at the Vienna University of Technology. The simulations are based on full scale tests, concerning the shear-load-carrying-capacity, carried out by the Institute. The main focus of the simulation and the test is determining the load that is transferred from one material to the other through the concrete dowels. Using the Finite Element Methode Program ABAQUS dierent load-cases with varying load steps were applied to dowels with dierent geometries. For the rst series of calculations ABAQUS/Standard with load steps of the following type: Static, General.<br />In order to obtain a stable and working model, a parametric study was carried out.<br />After a correct model for the simulation had been found, a comparison of the dynamic calculations in ABAQUS / Standard with load steps of the type Dynamic, Implicit and the calculations in ABAQUS / Explicit with load steps of the type Dynamic, Explicit could be carried out. In addition, a comparison of simulations results and the experimental results has been included in this thesis.