Geometrisch und physikalisch nichtlineare Analyse von Stahlbetonelementen mittels FEM

Mit der Finite-Elemente-Methode kann das geometrisch und physikalisch nichtlineare Tragverhalten von Stahlbetonelementen nachgebildet werden. Aufgrund des nichtlinearen Verhaltens im Druckbereich sowie der Rissbildung unter Zugbeanspruchung ist die Steifigkeit des Betons in der Regel nicht konstant. Maßgebend für die Genauigkeit der Berechnung ist die Beschreibung dieser Steifigkeit über die gesamte Struktur sowie über ein einzelnes Element. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Ermittlung der Steifigkeitsmatrizen für die geometrisch und physikalisch nichtlineare Analyse. Dabei sollen die linearen und nichtlinearen Anteile der Steifigkeitsmatrix unter Berücksichtigung einer über das Element veränderlichen Steifigkeit entwickelt werden. Auf Basis der theoretischen Untersuchungen werden die Algorithmen zum Aufstellen der Steifigkeits- und B-Matrix in der Software MATLAB implementiert. Durch Integration der neuen Module in eine bestehende MATLAB FEM Anwendung sollen die Algorithmen anhand von Beispielrechnungen verifiziert werden