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Modelling the material behaviour of concrete with polypropylene fibres under tunnel fire and its influence on the structural analysis
Pouran, Omid
Wuppertal (Deutschland)
Selbstverlag
2019, XVII,186 S., Abb., Tab., Lit., Schn.
Sprache: Englisch
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[Quelle: http://d-nb.info]
Das Verhalten von Tunneln offener Bauweise, die einem Brand ausgesetzt sind, kann auf Grundlage der allgemeinen Rechenverfahren nach der EN1992-1-2 unter Verwendung eines realistischen Tragwerksmodells analysiert werden. Dieses Modell berücksichtigt mechanische und thermisch-induzierte, indirekte Effekte, die gleichzeitig auf die Tragstruktur wirken. Darüber hinaus verweist die EN 1992-1-2 auf ein implizites konstitutives Spannungs-Dehnungsmodell für Beton bei erhöhten Temperaturen. Dieses Modell wird für die Betonkonstruktionen unter der Einheits-Temperaturzeitkurve für die Heizraten zwischen 2 und 50 K/min empfohlen. Es basiert auf den mechanischen und thermischen Dehnungen, die aus kleinen Betonproben bei niedrigen Erwärmungsraten mit stationären und instationären Versuchen ermittelt wurden. Das Materialmodell der EN 1992-1-2 ist in verschiedenen strukturellen Finite-Elemente-Softwarepaketen implementiert und dient zur Durchführung nichtlinearer (physikalischer) Strukturanalysen für verschiedene brandgefährdete Bauwerke. Für Tunnel mit offener Bauweise wird in Deutschland die ZTV-ING-Brandbelastungskurve für den Brandfall angenommen. Diese Kurve nach der ZTV-ING weist eine wesentlich höhere Temperaturanstiegsrate auf als die Einheits-Temperaturzeitkurve und erreicht die Maximaltemperatur im Brandfall von 1200 Grad Celsius bereits binnen fünf Minuten. Um die Gefahr von Abplatzungen während des Brandes zu verringern, werden den Betonmischungen für Tunnel in offener Bauweise häufig Polypropylenfasern (PP-Fasern) zugesetzt. Diese können im Falle eines Tunnelbrandes zu unterschiedlichen globalen Reaktionen der Tragstruktur führen. In der Arbeit werden verschiedene Aspekte der Heißbemessung (allgemeine Rechenverfahren) von Tunneln in offener Bauweise, die einem Brand ausgesetzt sind, untersucht.
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