3D Nonlocal Damage Modeling for Steel Structures under Earthquake Loading

Velde, Jana GND

The increasing number of strong earthquakes requires models for estimating the resulting risks on the human built environment. Within this work, a model describing the material behavior of steel is presented in order to evaluate the condition of steel structures after seismic action. The main focus is on modeling material damage and damage evolution under cyclic loading. The overall damage state can be assessed via a global damage index. Selected examples show the damage evolution in mild structural steel under dynamic excitation and confirm that the proposed model is a powerful tool in order to estimate damage states caused by earthquakes.

Die zunehmende Anzahl starker Erdbeben erfordert Modelle, mit denen die daraus resultierenden Risiken für die von Menschen gebaute Umwelt abgeschätzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Modell zur Beschreibung des Materialverhaltens von Stahl vorgestellt um den Zustand von Stahlkonstruktionen nach Erdbeben bewerten zu können. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Modellierung der Materialschädigung und der Schädigungsevolution unter zyklischer Beanspruchung. Der Gesamtschädigungszustand kann über einen globalen Schädigungsindex abgeschätzt werden. Ausgewählte Beispiele zeigen die Schädigungsevolution in Baustahl unter dynamischer Anregung und bekräftigen, dass das vorgestellte Modell ein wertvolles Werkzeug zur Abschätzung des durch Erdbeben hervorgerufenen Schädigungszustandes ist.

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Velde, Jana: 3D Nonlocal Damage Modeling for Steel Structures under Earthquake Loading. 2010.

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