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Diese Arbeit beinhaltet die Entwicklung einer FE-Simulationsplattform als Basis für lebensdauerorientierte Strukturanalysen.
Zur Berücksichtigung äußerer Lasten, umgebungsbedingter Einwirkungen sowie von Rissen in Tragwerken wurde ein flexibles, effizientes dreidimensionales Diskretisierungskonzept entwickelt.
Die numerische Simulation von Mehrfeldproblemen beliebiger Tragstrukturen erfolgt durch eine 3D-p-Finite-Elemente-Formulierung. Die entwickelte Simulationsplattform erlaubt die Simulation von Rissfortschritt unter Verwendung der
Erweiterten-Finite-Elemente-Methode (X-FEM).
Die dreidimensionale Implementierung der X-FEM basiert auf der Annahme eines elementweisen Rissfortschritts. Kohäsive Entfestigung, wie sie für den quasi-spröden Werkstoff Beton charakteristisch ist, wird mit Hilfe einer
Traktions-Verschiebungsbeziehung berücksichtigt.
Die Leistungsfähigkeit der entwickelten FE-Formulierung wird durch eine Reihe von zwei- und dreidimensionalen numerischen Strukturanalysen belegt.
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