Konstruktion und Optimierung von Klebeverbindungen für Platten- und Scheibenbauteile aus ultrahochfestem Beton

超高强混凝土板材和窗格构件粘合连接的构建和优化

• 批准号: 198310759
• 负责人: Privatdozent Dr. Heiko Andrä
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/198310759?language=en
• 关键词: Konstruktion; und; Optimierung; von; Klebeverbindungen

Zum kraft- und formschlüssigen Fügen von dünnwandigen, filigranen Betonfertigteilen eignen sich besonders kontinuierliche, flächige Verbindungen, die durch Verkleben erzielt werden können. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen möglichst einfach zu handhabende Klebeverbindungen für Platten- und Scheibenbauteile konstruiert und optimiert werden. Die Verbindungen soll so ausgelegt werden, dass sie sowohl Beanspruchungen aus einzelnen Schnittgrößen als auch aus Schnittgrößenkombina-tionen übertragen können. Die einzelnen Parameter, die dabei untersucht werden sollen, sind im We-sentlichen die Klebefugengeometrie sowie die Oberflächenbeschaffenheit und Bewehrung der zu ver-klebenden Bauteile. Als Klebstoff soll in erster Linie ein hochfester mineralischer Mörtel, ein sog. Reactive-Powder-Concrete-Klebstoffe eingesetzt werden. Das Optimieren der Klebefugengeometrie und der Bewehrung in der Nähe der Fuge erfolgt mit Hilfe eines mathematisch fundierten integrierten Shape- und Topologie-Optimierungsverfahrens, wobei die Fugengeometrie sowie das Interface zwi-schen Beton und Bewehrung mit Level-Set-Funktionen beschrieben werden. Dieses Verfahren wurde ursprünglich zur Gewichtsreduktion von Gussteilen entwickelt und nutzt den topologischen Gradienten als Maß für die Sensitivität der Zielfunktion bzgl. der Größe einer Pore oder eines Risses in einem gegebenen Punkt im Bauteil. Auf der Basis der experimentellen und numerischen Untersuchungen sollen Entscheidungshilfen zur Fugengestaltung und ein ingenieurmäßiges Bemessungsmodell zur Berechnung der übertragbaren Schnittgrößen abgeleitet werden.

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