Experimental testing of wood-concrete and steel-concrete composite elements in comparison with numerical testing; Experimentelle Prüfung von Holz-Beton- und Stahl-Beton-Verbundelementen im Vergleich mit numerischen Tests

The paper presents the results of experimental tests with a numerical comparison of some typical composite element systems. Two different kinds of elements were tested: composite steel-concrete and composite wood-concrete elements. Deflections at midspan under monotonously increasing static load on simply supported beams were measured. The affects of different types of composite connections on the results were researched. In numerical tests the structure was modeled with two-dimensional plane elements. The composite surface was modeled with two-dimensional contact (interface) elements for the continuous connection simulation and modified beam elements for the discrete connection simulation. The applied material models include the most important nonlinear effects of concrete, steel and wood behavior, as well as the nonlinear behavior of the composite surface at the connection. The achieved results of the developed numerical model were compared with the results obtained through the experimental test. Der vorliegende Bericht vergleicht die Resultate der experimentellen Prüfung einiger typischer Verbundelementsysteme mit denjenigen von numerischen Tests. Zwei verschiedene Arten von Elementen wurden untersucht: Stahl-Beton im Verbund und Holz-Beton im Verbund. Die Verschiebungen in der Feldmitte von einfach gelagerten Balken unter gleichförmig anwachsender statischer Last wurden gemessen. Der Einfluss verschiedener Verbundarten auf die Resultate wurde untersucht. In den numerischen Tests wurde die Hauptkonstruktion mit zweidimensionalen ebenen Elementen modelliert. Die Verbundfuge wurde für die kontinuierliche Simulation mit zweidimensionalen Koppelelementen simuliert, während für die diskrete Simulation modifizierte Balkenelemente verwendet wurden. Die angewandten Materialmodelle beinhalten die wichtigsten nichtlinearen Effekte im Verhalten von Beton, Stahl und Holz und berücksichtigen auch das nichtlineare Verhalten der Oberfläche an der Verbundfuge. Die Resultate des entwickelten numerischen Modells wurden verglichen mit den Ergebnissen der experimentellen Tests. [PUBLICATION ABSTRACT]