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Computational Methods for Reinforced Concrete Structures


Computational Methods for Reinforced Concrete Structures


2. Aufl.

von: Ulrich Häußler-Combe

52,99 €

Verlag: Ernst & Sohn
Format: PDF
Veröffentl.: 23.09.2014
ISBN/EAN: 9783433603628
Sprache: englisch
Anzahl Seiten: 354

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Beschreibungen

The book covers the application of numerical methods to reinforced concrete structures. To analyze reinforced concrete structures linear elastic theories are inadequate because of cracking, bond and the nonlinear and time dependent behavior of both concrete and reinforcement. These effects have to be considered for a realistic assessment of the behavior of reinforced concrete structures with respect to ultimate limit states and serviceability limit states. The book gives a compact review of finite element and other numerical methods. The key to these methods is through a proper description of material behavior. Thus, the book summarizes the essential material properties of concrete and reinforcement and their interaction through bond. These basics are applied to different structural types such as bars, beams, strut and tie models, plates, slabs and shells. This includes prestressing of structures, cracking, nonlinear stressstrain relations, creeping, shrinkage and temperature changes. Appropriate methods are developed for each structural type. Large displacement and dynamic problems are treated as well as short-term quasi-static problems and long-term transient problems like creep and shrinkage. Most problems are illustrated by examples which are solved by the program package ConFem, based on the freely available Python programming language. The ConFem source code together with the problem data is available under open source rules at concrete-fem.com. The author aims to demonstrate the potential and the limitations of numerical methods for simulation of reinforced concrete structures, addressing students, teachers, researchers and designing and checking engineers.
1 GRUNDLAGEN DER FINITE-ELEMENTE-METHODE Grundsatze der Modellbildung Verschiebungsansatze und Elementtypen Modellierung Materialverhalten Prinzip der virtuellen Arbeit / schwache Gleichgewichtsformen und Diskretisierung Numerische Integration und Losungsverfahren Konvergenz 2 EINAXIALE SPANNUNGSZUSTANDE Spannungs-Dehnungsverhalten von Beton Kriechen, Schwinden und Temperatureinflusse Rissbildung Spannungs-Dehnungsverhalten Bewehrung und Verbund Nichtlineare Berechnung von Stahlbetonzugstaben 3 BALKEN UND RAHMEN Querschnittsverhalten Gleichgewichtszustande FEM fur Bernoulli- und Timoshenko-Balken Kriechen, Schwinden, Temperatur Tension Stiffening (Betonzugfestigkeit) Elementtypen, Diskretisierung und Losungsverfahren Vorspannung Nichtlineare quasistatische und dynamische Berechnung von Stahlbetonbalken 4 STABWERKMODELLE Modellbildung Grenzwertsatze der Plastizitat Elastoplastische und starrplastische Berechnungsverfahren 5 MEHRAXIALES TRAGVERHALTEN Mehraxiale Spannungen und Dehnungen Mehraxiale Elastizitat und Festigkeit Schadigung und Plastizitat in der Anwendung auf Beton 6 SCHEIBEN Bemessung mit linear elastischen Scheibenberechnungen Zweiaxiale Rissmodellierung und zweiaxiale Bewehrung Nichtlineare Berechnung von Stahlbetonscheiben 7 PLATTEN Bemessung mit linear-elastischen Plattenberechnungen Kinematik von Kirchhoff- und Reissner-Mindlin-Platten Zustand II in der Ebene und Schichtung Elementtypen, Diskretisierung und Losungsverfahren Nichtlineare Berechnungen von Stahlbetonplatten Erweiterung auf Stahlbetonschalen 8 SCHALEN Naherungsverfahren fur Verschiebungszustande Naherungsverfahren fur Verformungszustande Platten und Balken als Spezialfalle 9 ZUFALLIGKEIT UND ZUVERLASSIGKEIT Grundlagen von Ungenauigkeit und Unsicherheit Versagenswahrscheinlichkeit Bemessungswerte, Sicherheitsfaktoren 10 ANHANGE A Nichtlineare Gleichungen B Rissbreitenbestimmung C Koordinatentransformation D Regressionsanalyse E Zuverlassigkeit mit multivariaten Zufallsvariablen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Haussler-Combe studierte Bauingenieurwesen in der Fachrichtung Konstruktiver Ingenieurbau an der TU Dortmund und promovierte an der TH Karlsruhe. Nach zehn Jahren Ingenieurpraxis und Programmentwicklung in der Industrie kehrte er zuruck an die Universitat Karlsruhe und lehrte hier CAD und Praktische Baudynamik. Seit 2003 ist er Universitatsprofessor fur Spezielle Massivbauwerke am Institut fur Massivbau der TU Dresden.

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