Modellierung von Textilbeton auf der Mikroskalenebene

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Zur sicheren Bemessung und Anwendung des neuen Verbundwerkstoffs Textilbeton ist es notwendig, grundlegende Erkenntnisse über das Tragverhalten sowie die Schädigungs- und Versagensprozesse zu gewinnen. Hierbei spielt die Modellierung von Textilbeton neben den experimentellen Untersuchungen eine bedeutende Rolle. Im Gegensatz zu den monolithischen Bewehrungselementen des Stahlbetons weist die textile Bewehrungsstruktur eine hohe Heterogenität auf. Das Tragverhalten wird somit abhängig vom Penetrationsgrad des Betons in das Garninnere wesentlich beeinflusst. Durch die starke Heterogenität des Textilbetons ergeben sich unterschiedliche, maßgebende Schädigungsmechanismen in der Materialstruktur auf unterschiedlichen Skalenordnungen, die in der Modellierung erfasst werden müssen. Bei der Mikroskalenebene werden einzelne Filamente aufgelöst, die Verbundstruktur charakterisiert und die Filamentschädigung sowie das Ablösen des Verbunds betrachtet. Für die Anwendung des Textilbetons in der Praxis muss neben dem Kurzzeittragverhalten auch das Tragverhalten bei Langzeitbeanspruchung (zyklische sowie konstante Langzeitbelastung) berücksichtigt werden. Hierzu werden für die Formulierung der Filamentmaterial- und Verbundgesetze zeitabhängige Festigkeitsdegradationsgesetze entwickelt, welche anhand von Garnauszugversuchen und -simulationen mit zyklischer Langzeitbelastung validiert werden.