Zum Trag- und Ermüdungsverhalten biegebeanspruchter Grouted Joints in Offshore-Windenergieanlagen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe des Instituts für Stahlbau der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
29 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 EINFUHRUNG UND MOTIVATION 1
1.2 ZIELSETZUNG 4
1.3 AUFBAU DER ARBEIT 5
2 STAND DER TECHNIK UND FORSCHUNG 7
2.1 ALLGEMEINES 7
2.2 BEANSPRUCHUNGEN AUF OFFSHORE-WINDENERGIEANLAGEN 8
2.2.1 TRAGLASTBEANSPRUCHUNGEN 8
2.2.2 ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNGEN 9
2.2.3 LASTKOLLEKTIVE 10
2.3 GROUT-VERBINDUNGSTYPEN 12
2.3.1 AUFBAU, VERWENDUNG UND INSTALLATION 14
2.3.2 BESCHREIBUNG GLOBALER TRAGMECHANISMEN 15
2.3.3 BESCHREIBUNG LOKALER TRAGMECHANISMEN 17
2.4 EINFLUESSE AUF DIE TRAGFAEHIGKEIT UND ERMUEDUNGSFESTIGKEIT 19
2.4.1 OBERFLAECHENGESTALTUNG DER STAHLROHRE 20
2.4.2 VERBINDUNGSSTEIFIGKEIT 21
2.4.3 FUELLMATERIALDRUCKFESTIGKEIT 22
2.4.4 UEBERGREIFUNGSLAENGE 24
2.4.5 BEANSPRUCHUNGSART 26
2.4.6 WEITERE EINFLUESSE 27
2.5 VORLIEGENDE NACHWEISKONZEPTE FUER BIEGEBEANSPRUCHTE GROUTED JOINTS IN
OWEA 28
2.5.1 NATIONALE SITUATION 28
2.5.2 KONZEPTE IN OFFSHORE-RICHTLINIEN 29
2.5.3 KONZEPT NACH LOTSBERG 31
2.5.4 KONZEPT NACH SCHAUMANN UND WILKE 31
2.6 ADAPTIERTE NACHWEISMETHODEN 32
2.6.1 NACHWEISE IM GRENZZUSTAND DER TRAGFAEHIGKEIT 32
2.6.2 NACHWEISE IM GRENZZUSTAND DER ERMUEDUNG 34
2.7 DISKUSSION UND ZENTRALE FORDERUNGEN AN DIE EIGENEN UNTERSUCHUNGEN 38
3 WERKSTOFFE FUER GROUT-VERBINDUNGEN 41
3.1 STAHL 41
3.1.1 STAHLGUETEN UND MATERIALKENNWERTE 42
3.1.2 MATERIAL VERHALTEN VON STAHL UNTER MONOTONEN BEANSPRUCHUNGEN 43
3.1.3 MATERIALVERHALTEN VON STAHL UNTER ZYKLISCHEN BEANSPRUCHUNGEN 45
3.2 GROUTS UND VERGUSSBETONE 47
3.2.1 TYPEN, ZUSAMMENSETZUNG UND MATERIALKENNWERTE 48
3.2.2 MATERIALVERHALTEN VON BETON UNTER MONOTONEN BEANSPRUCHUNGEN 50
3.2.3 MATERIALVERHALTEN VON BETON UNTER ZYKLISCHEN BEANSPRUCHUNGEN 55
3.2.4 BEWERTUNG EINAXIALER BETON-WOEHLERLINIEN FUER HOCHFESTE
OFFSHORE-GROUTS 62
3.2.5 KRIECHEN UND SCHWINDEN 65
3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND FOLGERUNGEN FUER DIE EIGENE MATERIALMODELLIERUNG
66
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II
4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUM TRAG- UND ERMUEDUNGSVERHALTEN 69
4.1 FESTLEGUNG DER VERSUCHSPARAMETER 70
4.1.1 FUELLMATERIALDRUCKFESTIGKEIT 70
4.1.2 UEBERGREIFUNGSLAENGE UND SCHUBRIPPENANZAHL 71
4.1.3 TABELLARISCHE ZUSAMMENFASSUNG 71
4.2 MATERIALUNTERSUCHUNGEN AN AXIAL BEANSPRUCHTEN KLEINVERSUCHSKOERPERN
72
4.2.1 TRAGLASTVERSUCHE 73
4.2.2 ERMUEDUNGSVERSUCHE 80
4.2.3 DISKUSSION DER MATERIALUNTERSUCHUNGEN 85
4.3 BIEGEBEANSPRUCHTE GROSSNIODELLVERSUCHE 86
4.3.1 REFERENZSTRUKTUR 86
4.3.2 VERSUCHSAUFBAU UND HERSTELLUNG DER VERSUCHSKOERPER 88
4.3.3 VERWENDETE MATERIALIEN 92
4.3.4 ZUSAMMENFASSUNG DER VERSUCHSKOERPERKONFIGURATIONEN 92
4.3.5 MESS-SENSORIK 92
4.3.6 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 96
4.3.7 ERGEBNISSE DER BIEGEVERSUCHE UNTER ERMUEDUNGSLASTEN 97
4.3.8 ERGEBNISSE DER BIEGEVERSUCHE UNTER TRAGLASTEN 110
4.3.9 ERGEBNISSE DER AXIALEN RESTTRAGLASTVERSUCHE 115
4.3.10 BRUCHBILDANALYSE 117
4.4 DETAILUNTERSUCHUNGEN DER STAHLOBERFLAECHEN 118
4.4.1 PROBEKOERPER 118
4.4.2 MESSUNG DER OBERFLAECHENRAUIGKEIT MITTELS TAKTILER RAUHEITSMESSUNG
119
4.4.3 MESSUNG DER OBERFLAECHENRAUIGKEIT MITTELS KONFOKALER
WEISSLICHTMIKROSKOPIE 121
4.4.4 MIKROSKOPISCHE BEWERTUNG DER OBERFLAECHEN 122
4.5 DETAILUNTERSUCHUNGEN AN SCHUBRIPPEN 123
4.6 ERKENNTNISSE 125
5 MATERIALMODELL FUER OFFSHORE-GROUTS 127
5.1 GROUT UNTER MONOTONEN BEANSPRUCHUNGEN 127
5.1.1 EINAXIALER SPANNUNGSZUSTAND 127
5.1.2 MEHRAXIALER SPANNUNGSZUSTAND 131
5.1.3 KOPPLUNG VON VERSAGENSMODELL UND VERFESTIGUNGSFUNKTION 135
5.2 GROUT UNTER ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNGEN 137
5.2.1 ERMITTLUNG DER ANZAHL ERTRAGBARER LASTWECHSEL BEI MEHRAXIALER
BEANSPRUCHUNG 137
5.2.2 ENTWICKLUNG EINES SCHAEDIGUNGSMODELLS 140
5.2.3 MODIFIKATIONSFAKTOREN FUER ERMUEDUNGSNACHWEISE 143
5.3 NUMERISCHE IMPLEMENTIERUNG 145
5.3.1 BERECHNUNGSALGORITHMUS 146
5.3.2 FLUSSDIAGRAMM 149
5.4 VALIDIERUNG DES IMPLEMENTIERTEN MATERIALMODELLS 150
5.4.1 STATISCHER BEANSPRUCHUNGSZUSTAND 150
5.4.2 DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNGSZUSTAND 156
5.5 VERGLEICH DES IMPLEMENTIERTEN MATERIALMODELLS MIT ANDEREN
VERSAGENSMODELLEN 157
5.5.1 ABBILDUNG MEHRAXIALER SPANNUNGS- UND VERZERRUNGSZUSTAENDE 157
5.5.2 ANWENDUNGSGRENZENDES DRUCKER-PRAGER-VERSAGENSKRITERIUMS 158
5.6 ZUSAMMENFASSUNG UND ERKENNTNISSE 160
III
6 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN 161
6.1 PARAMETER DER NUMERISCHEN MODELLBILDUNG 162
6.1.1 VERWENDETE ELEMENTTYPEN UND KONTAKTBEDINGUNGEN 162
6.1.2 NETZFEINHEIT 163
6.1.3 REIBKOEFFIZIENTEN 163
6.1.4 BERUECKSICHTIGTE MATERIALMODELLE UND MATERIALKENNWERTE 164
6.2 KALIBRIERUNG NUMERISCHER MODELLE AN VERSUCHSERGEBNISSEN 164
6.2.1 NUMERISCHES MODELL DER GROSSMASSSTAEBLICHEN BIEGEVERSUCHE 164
6.2.2 UNTERSUCHUNGEN FUER QUASI-STATISCHE BEANSPRUCHUNGSZUSTAENDE 165
6.2.3 UNTERSUCHUNGEN FUER ZYKLISCHE BEANSPRUCHUNGSZUSTAENDE 174
6.3 PARAMETERSTUDIEN AN KALIBRIERTEN GESAMTMODELLEN 182
6.3.1 UEBERGREIFUNGSLAENGE, SCHUBRIPPENANZAHL UND
FUELLMATERIALDRUCKFESTIGKEIT 182
6.3.2 SCHUBRIPPENWEITE UND UEBERGREIFUNGSLAENGE ! 183
6.3.3 REIBBEDINGUNGEN IN DER KONTAKTFUGE 184
6.3.4 MATERIALSTEIFIGKEIT 185
6.4 BETRACHTUNG LOKALER SPANNUNGS- UND VERZERRUNGSZUSTAENDE MIT
SUBMODELLEN 185
6.4.1 LAGE UND PARAMETER DER NUMERISCHEN SUBMODELLE 186
6.4.2 VERGLEICH VON SPANNUNGSZUSTAENDEN AM SUBMODELL 1 187
6.4.3 SCHAEDIGUNGSBERECHNUNGEN AM SUBMODELL 2 UND 3 189
6.5 ZUSAMMENFASSUNG UND ERKENNTNISSE 191
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 193
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 193
7.2 AUSBLICK 197
8 LITERATUR 198
8.1 NORMEN, RICHTLINIEN UND GESETZE 198
8.2 MONOGRAPHIEN, HANDBUECHER UND AUFSAETZE 199
8.3 PRODUKTINFORMATIONEN UND -DATENBLAETTER 207
8.4 BETREUTE STUDENTISCHE ARBEITEN 207
9 VERZEICHNISSE 210
9.1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 210
9.2 TABELLEN
VERZEICHNIS
214
ANHANG 216
LEBENSLAUF 247
|
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