Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab, SPP 2020

08.09.2017

Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab, SPP 2020

Visualisierung und mikromechanische Modellierung der Gefügeänderung von zyklisch beanspruchten Hochleistungsbetonen unter besonderer Berücksichtigung hygrischer und thermischer Randbedingungen

Moderne Hochleistungsbetone ermöglichen immer leichtere, filigranere und ressourcenschonendere Bauwerke, die jedoch aufgrund ihres reduzierten Eigengewichts schwingungsanfälliger sind. Bauwerke und Bauteile wie weitgespannte Brücken des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs, Windenergieanlagen oder Maschinenfundamente sind zudem typischerweise sehr großen veränderlichen Beanspruchungen und sehr hohen Lastwechselzahlen ausgesetzt. Das Ermüdungsverhalten des Hochleistungsbetons ist für die Auslegung und Realisierung solcher Betonanwendungen entscheidend.

Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab
Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab

Moderne Hochleistungsbetone ermöglichen immer leichtere, filigranere und ressourcenschonendere Bauwerke, die jedoch aufgrund ihres reduzierten Eigengewichts schwingungsanfälliger sind. Bauwerke und Bauteile wie weitgespannte Brücken des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs, Windenergieanlagen oder Maschinenfundamente sind zudem typischerweise sehr großen veränderlichen Beanspruchungen und sehr hohen Lastwechselzahlen ausgesetzt. Das Ermüdungsverhalten des Hochleistungsbetons ist für die Auslegung und Realisierung solcher Betonanwendungen entscheidend.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligte dem SPP 2020 eine Fördersumme von ca. 7,5 Mio. Euro für die erste Förderperiode von drei Jahren. In diesem Schwerpunktprogramm arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von insgesamt 13 Universitäten in insgesamt 12 Forschungsprojekten gemeinsam an der Erforschung von Schädigungsmechanismen in Hochleistungsbetonen unter zyklischer Beanspruchung.

Das Institut für Werkstoffe im Bauwesen befasst sich im Speziellen mit der Visualisierung und mikromechanische Modellierung der Gefügeänderung von zyklisch beanspruchten Hochleistungsbetonen unter besonderer Berücksichtigung hygrischer und thermischer Randbedingungen

Ergebnis der Forschung soll die Entwicklung einer experimentell-virtuellen Methode zur Beurteilung von zyklischen Schädigungsprozessen unter Zug- und Biegezugbeanspruchung in Hochleistungsbetonen bei gleichzeitiger Berücksichtigung hygrischer und thermischer Randbedingungen sein. Zur Weiterverarbeitung der erlangten experimentellen Daten wird eine offene strukturierte Onlinedatenbank entwickelt.

Das Projekt „Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab“ ist eine Kooperation zwischen:

Antragsteller

Prof. Dr.ir. Eduardus A.B. Koenders, Technische Universität Darmstadt, Institut für Werkstoffe im Bauwesen

mit Dr. Chem.-Ing. Neven Ukrainczyk

Dr.-Ing. Dott. Mag. Albrecht Gilka-Bötzow

Dr.-Ing. Antonio Caggiano

Prof. Dr.-Ing. Frank Dehn, Universität Leipzig

Prof. Dr.-Ing. Matthias Pahn, Technische Universität Kaiserslautern

Initiatoren

Prof. Dr.-Ing. Ludger Lohaus (Koordinator), Leibniz Universität Hannover

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Dr.-Ing. E.h. Peter Wriggers, Leibniz Universität Hannover

Prof. Dr.-Ing. Steffen Anders, Bergische Universität Wuppertal

zur Liste