Experimentelle Untersuchung des Verhaltens von Stahlbetonplatten unter Impaktbelastung

冲击荷载作用下钢筋混凝土板性能的试验研究

• 批准号: 219749818
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Manfred Curbach
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2012-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/219749818?language=en
• 关键词: Experimentelle; Untersuchung; des; Verhaltens; von

Ein Gebäude oder Bauteil erfährt durch einen Anprall (Impakt) zwei Belastungsformen. Zum einen kommt es in der unmittelbaren Wechselwirkungszone zu lokalen Schädigungs- und Versagensmechanismen, ausgelöst durch die erste Druckwellenfront und die unmittelbar folgende Entlastungswelle. Darüber hinaus treten an weiter entfernten Orten durch Überlagerungen von Primär- und reflektierten Sekundärwellen weitere Versagenseffekte auf. Methoden zur prognosefähigen Beschreibung von lokaler Belastung und globaler Systemantwort liegen derzeit nicht vor. Obwohl Impaktbeanspruchung unter vergleichsweise niedrigen Belastungsgeschwindigkeiten (um 10 m/s) wie zum Beispiel Fahrzeuganprall, Steinschlag im Gebirge oder Störfällen in Industrieanlagen, ein häufiger auftretendes Szenario ist und obwohl auch der Flugzeugimpakt mit Belastungsgeschwindigkeiten von über 100 m/s eine reale Bedrohung darstellt, ist das Tragverhalten unter Impakt bislang nicht konsistent untersucht.Das zentrale Ziel dieses Teilprojekts besteht daher darin, das strukturdynamische Verhalten von Stahlbetonplatten bei einer Impaktbelastung mit Aufprallgeschwindigkeiten von einerseits um 10 m/s und andererseits bis zu mehreren 100 m/s zu untersuchen und ein Ingenieurmodell für eine überschlägige Bemessung zu entwickeln.Dazu werden Impaktversuche messtechnisch so ausgestattet, dass die hervorgerufenen Spannungsund Verformungswellen im Nah- und Fernfeld aufgezeichnet werden können. Dabei werden die transienten Belastungen des Bauteiles mit Verzerrungsraten von 10-5 1/s bis maximal 103 1/s (Impaktort) sowie die transienten Betonspannungen und Auflagerreaktionen erfasst. Über Dehnmessstreifen und High-Speed-Kameras wird die Versagensphänomenologie aufgezeichnet. Für eine Auswahl an Plattengeometrien, -materialien und -bewehrungen sollen in diesem Teilprojekt die Reaktionen auf verschiedene Belastungsszenarien untersucht werden. Darüber hinaus sollen auch die Geometrie, die Geschwindigkeit und die Masse des stoßenden Körpers variiert werden. Diese Experimente stellen Grundlagenuntersuchungen auf dem Gebiet der Impaktforschung dar. Im Teilprojekt soll somit eine konsistente experimentelle Datengrundlage für den Bereich niedriger wie auch höherer Verzerrungsraten geschaffen werden, so dass auf deren Basis mathematische Beschreibungen entwickelt werden können. Diese konsistente Grundlage experimenteller Daten wird zur Validierung der numerischen Simulation verwendet.

Ein Gebäude oder Bauteil erfährt durch einen Anprall (Impakt) zwei Belastungsformen。Zum einen kommt es in der unmittelbaren wehselwirkungszone zu lokalen Schädigungs- und Versagensmechanismen, ausgelöst durch die erste Druckwellenfront and die unmittelbar folgende Entlastungswelle。darberchinaus treten and weiter ententten Orten durch Überlagerungen von Primär- und reflektierten Sekundärwellen weitere Versagenseffekte auf。[方法]prognosefähigen与全球系统的研究与发展。Obwohl Impaktbeanspruchung untervergleichsweise niedrigen belastungsgeswindigkeiten (um 10 m/s), Steinschlag im Gebirge oder Störfällen in Industrieanlagen, ein häufiger auftretendes Szenario ist und Obwohl auch auth der Flugzeugimpakt mitbelastungsgeswindigkeiten von <e:1> ber100 m/s eine reale Bedrohung darstellt， ist das Tragverhalten unterimpakbysl -每晚一致的untersucht。Das zentrale Ziel dieses teilprojects best daher darin， Das struckturdynamische Verhalten von Stahlbetonplatten bei einer Impaktbelastung mitaufprallgeschwindikeiten von interseits um 10 m/s和aufprallgeschwindikeiten von interseits um 100 m/s和ein ingenieurmodelell freine überschlägige Bemessung zu entwickeln。Dazu werden Impaktversuche messtetechnich so ausgestattet, dasass die hervorgerufenen spannungund Verformungswellen in Nah- and Fernfeld aufgezeichnet werden können。大北werden die transienten Belastungen des Bauteiles mit Verzerrungsraten von 10-5 1/s （Impaktort）他最大103 1/s （Impaktort）所以die transienten between spannungen和auflagereraktionen erfast。Über Dehnmessstreifen and high - speed camera wind die Versagensphänomenologie aufgezeichnet。[8] [9] [j] [j] [j] [j] [j] [j] [j] [j] [j] [j]。darber hinaus sollen auth die Geometrie, die Geschwindigkeit and die mass des stoßenden Körpers variiert werden。[2]用实验方法研究了生物力学在生物力学中的应用。in Teilprojekt soll somit eine consistent experimentesele Datengrundlage fr den Bereich niedrigen auch auch höherer Verzerrungsraten geschaffen werden, so ass auf deren Basis mathematische Beschreibungen entwickelt werden können。在数值模拟的基础上，进行了数值模拟验证。