Stabilität und Quasiduktilität von dünnwandigen Carbonbetonbauteilen

Die zentrale Fragestellung in diesem Teilprojekt ist, wie lässt sich mit Carbonbeton, das ein Komposit aus ausschließlich spröden Materialkomponenten ein Tragverhalten erreichen, das eine hohe Steifigkeit im Gebrauchszustand und gleichzeitig eine ausreichend große Verformungskapazität während des Versagens aufweist.

Da Carbon selbst keine Duktilität aufweist, müssen Umlagerungsmechanismen auf anderen Ebenen des Strukturverhaltens genutzt werden. Hierzu bietet der Verbundwerkstoff lokale Schädigungsvorgänge wie Verbundablösung und fein verteilte Rissentwicklung an. Global konzipierte Umlagerungen der Kraft von den Zugzonen mit Steifigkeitsabfall auf die im System verfügbaren Redundanzen charakterisieren den prinzipiellen Ansatz zum Erreichen eines duktilen Tragverhaltens. Dieses Prinzip wird in Aachen mit dem Ziel erforscht eine Methodik zu entwickeln, welche die Wechselwirkung der Umlagerungseffekte in räumlichen dünnwandigen Strukturen implizit erfasst. Dabei stehen gefaltete Schalen im Vordergrund der numerischen und experimentellen Untersuchung.