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Ein elasto-plastisches Materialmodell zur realistischen Berechnung der Verformungen mechanisch überhöhter Stahl- und Verbundträger

Ein elasto-plastisches Materialmodell zur realistischen Berechnung der Verformungen mechanisch überhöhter Stahl- und Verbundträger

Authors :
Jörg Lange
H. Nelke
Frank Böhme
Source :
Stahlbau. 78:492-498
Publication Year :
2009
Publisher :
Wiley, 2009.

Abstract

Zur anteiligen Kompensation der Verformungen von Stahl- und Verbundtragern werden diese haufig uberhoht eingebaut. Wird die Uberhohung durch eine mechanische Beanspruchung (Boxen) aufgebracht, so besitzt der Stahltrager bereits im Einbauzustand plastische Dehnungen. Wie von Grages in [3] gezeigt, fuhrt dies bei der Ruckbelastung zu einer Abnahme der Steifigkeit. Dieses Phanomen ist auch als Bauschinger-Effekt [2] bekannt und kann bei praktischen Verformungsberechnungen zu einer Unterschatzung der tatsachlich auftretenden Deformationen fuhren. In dem aktuellen Aufsatz wird ein ratenunabhangiges elasto-plastisches Materialmodell mit linearer und nichtlinearer isotroper sowie nichtlinearer kinematischer Verfestigung vorgestellt, welches eine realistische Abschatzung der Verformungen erlaubt. Das gezeigte Materialmodell ist durch die geringe Anzahl an Eingangsparametern sehr einfach anwendbar. Eine gezielte Anpassung der einzelnen Parameter wird in anschaulicher Form dargestellt. Die Qualitat des Modells wird anhand der Nachrechnung von in [3] durchgefuhrten Versuchen uberpruft. An elasto-plastic material model for realistic calculation of the deformations of mechanical cambered steel- and composite girders. Steel and composite girders are often cambered before they are embedded into structures to compensate deflections. In case of a mechanical pre-deformation via a hydraulic press the steel girder contains plastic strains before assembly. As shown by Grages [3] this leads to a reduction of stiffness and strength during reverse loading. This phenomenon is also known as the Bauschinger-Effect [2] and may lead to an underestimation of the real deformation during a structural analysis. In this paper a rate-independent elastoplastic material model with linear and nonlinear isotropic as well as nonlinear kinematic hardening is introduced which allows a realistic estimation of deformations. The material model presented can be easily applied due to its low number of parameters. A straightforward algorithm to adjust the single parameters is described. The quality of the model is verified by a recalculation of experimental data from [3].

Details

ISSN :
14371049 and 00389145
Volume :
78
Database :
OpenAIRE
Journal :
Stahlbau
Accession number :
edsair.doi...........247a6f0d2c7d57ffb409a70926fc6502
Full Text :
https://doi.org/10.1002/stab.200910064