Bauteilverhalten unter stoßartiger Beanspruchung durch aufprallende Behälter (Flugzeugtanks): Phase 1A: Maßstabseffekte bei stoßartiger Beanspruchung - Abschlussbericht: Reaktorsicherheitsforschung Vorhaben-Nr. 1501438

Research output: Book/Conference proceeding/Anthology/ReportMonographContributed

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Abstract

Der Entwurf von Stahlbetonkonstruktionen für außergewöhnliche Beanspruchungen, wie sie bspw. für die Bemessung von Containments berücksichtigt werden müssen, ist eine grundlegende Frage der Sicherheitsforschung. Im Falle des Versagens von Schutzkonstruk-tionen drohen verheerende Folgen für Mensch und Umwelt. Meist wird hierfür Stahlbeton verwendet. Obwohl dieser ein Standardbaustoff ist, bestehen Wissenslücken, wenn es um die exakte Beschreibung des Verhaltens des Werkstoffes oder daraus gefertigten Struktu-ren geht. Zu diesem Thema sind verschiedene Arbeiten bekannt, z. B. die sogen. Meppen-Versuche (RS 165, 1974-1982) und darauf aufbauend die Arbeiten von Schlüter (1987) oder Nöldgen (2010). Diese Tests waren Grundlage einer internationalen Studie zur Qualität der Vorhersage von Simulationsmodellen (IRIS-Benchmarktests). Die eingereichten Ergebnisse streuten sehr. Es bestand folglich Forschungsbedarf. Hier setzt das Vorhaben an. Zunächst wurde eine Versuchsanlage für Impaktversuche an großformatigen Platten errichtet (Erar-beiten eines Konzeptes inkl. Variantenstudie, Konstruktion, Planung, Bau der Anlage, Kalib-rierung und Erprobung. Dann wurden mehr als 60 Impaktversuche an Stahlbetonplatten durchgeführt. Variiert wurden Fallhöhe, Fallmasse, Impaktordurchmesser, Plattengeometrie, Betongüte, Bewehrung. Die Platten wurden nach Ihrer Schädigung klassifiziert. Es wurden Abhängigkeiten von Schädigung und Plattendurchbiegung in Bezug zu den zuvor genannten Parametern aufgezeigt. Zur modellhaften Beschreibung wurde ein Zweimassenschwinger-modell anhand der Versuchsdaten weiterentwickelt. Zur Berücksichtigung von Skaliereffek-ten wurden Empfehlungen für die Durchführung kleinmaßstäblicher Versuche abgeleitet. Kleinteilige Versuche zur Ermittlung der Werkstoffkennwerte wurden anhand der verwende-ten Werkstoffe für den dynamischen und statischen Bereich durchgeführt. Aktuell wird die Auswertung der gewonnenen Daten im Rahmen des Folgeprojekts (Tankaufprall, Phase 1B) vertieft, da aufgrund der Vielzahl an möglichen zusätzlichen Informationen und deren ge-samtheitlichen Darstellung noch weiterer Arbeitsbedarf besteht. Die vorhandene Versuchs-anlage wird auch perspektivisch dazu verwendet, die Forschung im Bereich von harten und weichen Stößen in Deutschland weiter voranzutreiben.

Details

Original languageGerman
Place of PublicationDresden
Number of pages208
Publication statusPublished - Jan 2016
Peer-reviewedNo

External IDs

ORCID /0000-0002-1596-7164/work/111044144
ORCID /0000-0003-2440-5670/work/142236524

Keywords

Keywords

  • Stoßbeanspruchung, Stahlbetonbauteile