Optimierung der Anwendbarkeit der Probabilistik in der Dimensionierung und Substanzbewertung von Betonstraßen
FE 04.0313/2017/OGB
Die den RDO zugrundeliegende Theorie der Kirchhoff-Love-Platte auf Federlagerung ist überholt und stellt kein geeignetes Werkzeug für die Weiterentwicklung der Bauweise dar. Sachgemäß angewendet stellt die FEM ein geeignetes Berechnungsverfahren dar, das nahezu keine Einschränkungen bezüglich der Modellierung beinhaltet.
Das übergeordnete Ziel des Projektes besteht in der Schaffung eines Programmes, dass die Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Betondecke durch die FEM unter Berücksichtigung der Probabilistik ermöglicht. Hierzu wird insbesondere die Rechenzeit der FEM drastisch reduziert. Existierende Softwarelösungen der Dimensionierung per FEM werden kritisch beurteilt und eine notwendige Modellierung wird abgeleitet. Ein existierendes FEM-Programm wird auf die Besonderheiten von Betonverkehrsflächen, insbesondere die Abbildung nichtlinearer Temperaturverläufe und eine realistische Platte-Verbinder-Modellierung, angepasst. Die existierende Probabilistik wird als Lieferant von Eingangsgrößen integriert. Bereits hier wird auf eine ressourceneffiziente Umsetzung geachtet. Als Werkzeug zur weiteren Rechenzeitreduktion wird eine projektionsbasierte Modellreduktion verwendet. Hierbei wird der Raum der vollen FE-Lösung auf einen niedrigdimensionalen Unterraum abgebildet.
Durch Aufschüsseln induzierte Spannungen in einer quadratischen Betonplatte.
Darstellung der Vertikalverschiebungen aufgrund eines negativen Temperaturgradienten von 30K am Modell der Viertelplatte.
Darstellung der betragsmäßig größten Hauptspannungen aufgrund eines negativen Temperaturgradienten von 30K am Modell der Viertelplatte.
Darstellung eines 2x2-Platten-Modells mit Dübeln und Ankern in GMSH.
Fakten
2022