Numerische Modellierung von Mauerwerk

Forschungsthema:  
Entwicklung eines elastoplastischen Berechnungsmodells zur dreidimensionalen numerischen Berechnung von Mauerwerkstrukturen.

Arbeitsgruppe:  
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch
Dipl.-Ing. Roger Schlegel

Forschungsförderer:  
Deutsche Forschungsgemeinschaft 

Zusammenfassung

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines elastoplastischen Berechnungsmodells für die dreidimensionale numerische Berechnung von Mauerwerkstrukturen. Von besonderer Bedeutung sind dabei die anisotrope Formulierung des Verformungs- und Festigkeitsverhaltens, die Berücksichtigung des Riss- und Nachrissverhaltens und die konsistente numerische Umsetzung. Die Formulierung der Festigkeit mit Hilfe einer zusammengesetzten Fließbedingung ermöglicht es, mauerwerksspezifische Versagensmechanismen zu erfassen. Durch geeignete Parameterwahl soll die Anwendbarkeit des Berechnungsmodells für unterschiedliche Mauerwerksarten erreicht werden. Verschiedene Modellierungsvarianten von Mauerwerk als verschmiertes Ersatzkontinuum oder Diskontinuum werden miteinander verglichen.

Verifikation durch Versuche
Verifikation durch Versuche
Frauenkirche Dresden
Frauenkirche Dresden
Verifikation durch Versuche
Verifikation durch Versuche

Veröffentlichungen

  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Konsistente numerische Beschreibung des Trag- und Verformungsverhaltens von historischem Mauerwerk
    Das Mauerwerk (2001) Heft 6, S. 202-209
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Berechnung von Mauerwerk als Diskontinuum oder Kontinuum - Entwicklungen in ANSYS und LSDYNA
    Conference Proceedings 19. CAD-FEM USER'S MEETING, Internationale FEM-Technologietage 17.-19. Oktober 2001, Potsdam, Vol. 1, 1.5.6
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Realistische Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeits-untersuchungen historischer Mauerwerkskonstruktionen außerhalb des Anwendungsbereiches der DIN 1053-1. 20
    Mühlhäuser Reko-Bau-Kolloquium TECTONICA '01, 26. April 2001
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Numerische Modellierung von Mauerwerk - Entwicklung eines elastoplastischen Berechnungsmodells zur dreidimensionalen numerischen Berechnung von Mauerwerkstrukturen
    Kurzbericht. Berlin: Ernst & Sohn. In: Mauerwerk-Kalender (2001) S. 734-735
  • Schlegel, R.; Fratzscher, M.; Rautenstrauch, K.
    Eine neue Materialroutine zur nichtlinearen Berechnung von ein- und mehrschaligem Natursteinmauerwerk mit ANSYS
    Tagungsband 18. CAD-FEM USER’S MEETING, Internationale FEM-Technologietage 20.-22. September 2000, Friedrichshafen
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Numerische Simulation von Mauerwerk als Kontinuum.
    15. IKM – Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen, 22.-24. Juni 2000, Weimar
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.
    Ein elastoplastisches Berechnungsmodell zur räumlichen Untersuchung von Mauerwerkstrukturen.
    Bautechnik 77 (2000) Heft 6, S. 426-436
  • Rautenstrauch, K.; Schlegel, R.:
    Untersuchung der Tragfähigkeit von Mauerwerk mit Hilfe numerischer Berechnungsverfahren.
    Kurzbericht. Berlin: Ernst & Sohn. In: Mauerwerk-Kalender (2000) S.918.
  • Schlegel, R.; Rautenstrauch, K.:
    Untersuchung der Tragfähigkeit von Mauerwerk mit Hilfe der FEM.
    Tagungsband 17. CAD-FEM USER’S MEETING, FEM-Technologietage 6.-8. Oktober 1999, Sonthofen (Allgäu)
  • Zrost, H.; Schlegel, R.; Hebestreit, D.; Vogt, R.; Stuhr, H.:
    Zur Sanierung von Gewichtsstaumauern mit wasserseitigen Dichtwandkonstruktionen.
    Bautechnik 76 (1999) Heft 7, S. 539-547
  • Schlegel, R.:
    Talsperrenmodellierung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente.
    DVWK, Bauhaus-Universität Weimar, Weiterbildendes Studium Bauingenieurwesen Wasser und Umwelt Kurs WW42 Talsperren und Dichtungselemente, 26.03.1999, Weimar, Tagungsband
  • Zrost, H.; Schlegel, R.; Vogt, R.; Hebestreit, D.:
    Innovative Lösungen bei der Sanierung von Talsperren.
     Vortrag am 9. Dezember 1998, Erfurt, Veranstalter: Thüringer Talsperrenverwaltung, Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen
  • Schlegel, R.; Vogt, R.; Zrost, H.:
    Sanierung einer Schwergewichtsmauer aus Bruchsteinmauerwerk.
    Seminarunterlagen zum Seminar: Numerische Methoden in der Geotechnik, 9.-10. Juni 1998, CAD-FEM GmbH, Grafing b. München