Differentielles Materialgesetz zur Beschreibung des dreidimensionalen Betonkriechens

Unter konstanter Last nimmt die Betonverformung mit der Lasteinwirkungsdauer zu, und Langzeitwerte erreichen häufig das Zwei- bis Fünffache der elastischen Verformung unmittelbar nach Aufbringen der Last. Die Berücksichtigung dieses als 'Kriechen' bezeichneten Effektes ist in zahlreichen Fällen bei der Bemessung und Konstruktion von Bauteilen und Bauwerken unter Verwendung des Werkstoffs Beton erforderlich. Im vorliegenden Bericht wird dargelegt, dass hierzu ein differentielles, linear-viskoelastisches Materialgesetz in vielerlei Hinsicht Vorteile gegenüber der üblichen integralen Betrachtungsweise hat. Dies betrifft insbesondere die physikalischen konsistente, dreidimensionale Formulierung und die numerische Effizienz. Für einen konkreten Beton können die Parameter des vorgeschlagenen Materialgesetzes mittels eines nichtlinearen Optimierungsverfahrens auf der Basis der Simulated-Annealing-Methode identifiziert werden. Als Integrationsverfahren wird ein implizites Runge-Kutta-Verfahren vorgeschlagen, das im Vergleich zu herkömmlichen Methoden eine wesentlich höhere Integrationsgenauigkeit mit dem Vorteil der automatischen Schrittweitensteuerung aufweist.