Horst Werkle

The book introduces the basic concepts of the finite element method in the static and dynamic analysis of beam, plate, shell and solid structures, discussing how the method works, the characteristics of a finite element approximation and how to avoid the pitfalls of finite element modeling. Presenting the finite element theory as simply as possible, the book allows readers to gain the knowledge required when applying powerful FEA software tools. Further, it describes modeling procedures, especially for reinforced concrete structures, as well as structural dynamics methods, with a particular focus on the seismic analysis of buildings, and explores the modeling of dynamic systems. Featuring numerous illustrative examples, the book allows readers to easily grasp the fundamentals of the finite element theory and to apply the finite element method proficiently.

Die Finite-Element-Methode ist heute ein Standardverfahren zur Berechnung von Stab-, Flächen- und Raumtragwerken im konstruktiven Ingenieurbau mit Hilfe des Computers. Ihre sachgemäße Anwendung erfordert das Verständnis der Grundlagen der Methode sowie gute Kenntnisse in der Modellierung des Tragwerks. Dieses Buch will beides vermitteln. Der didaktisch sehr gute Aufbau des Buches, unterstützt durch viele aussagefähige Beispiele, macht das Erlernen und Anwenden der Finite-Element-Methode leicht möglich. Das Buch behandelt wichtige Fragen zur Finite-Element-Methode. Wie funktioniert die Methode? Was sind die Merkmale einer Finite-Element-Näherung? Wie können Fallstricke bei der Finite-Elemente-Modellierung vermieden werden und wie werden die Ergebnisse richtig interpretiert? Die Finite-Elemente-Theorie wird "so einfach wie möglich" dargestellt und mit vielen Beispielen veranschaulicht. Ziel ist es, das grundlegende theoretische Wissen verständlich zu vermitteln, das bei der professionellen Anwendung komplexer Finite-Element-Software in der Praxis erforderlich ist. Auch anspruchsvolle baudynamische Untersuchungen und nichtlineare Berechnungen werden behandelt. Für die 4. Auflage wurde das Buch grundlegend überarbeitet. Inhaltlich neu sind die vertiefte Behandlung dreidimensionaler Strukturen, der Boden-Bauwerk-Wechselwirkung und von Gesamtgebäudemodellen.

The book introduces the basic concepts of the finite element method in the static and dynamic analysis of beam, plate, shell and solid structures, discussing how the method works, the characteristics of a finite element approximation and how to avoid the pitfalls of finite element modeling. Presenting the finite element theory as simply as possible, the book allows readers to gain the knowledge required when applying powerful FEA software tools. Further, it describes modeling procedures, especially for reinforced concrete structures, as well as structural dynamics methods, with a particular focus on the seismic analysis of buildings, and explores the modeling of dynamic systems. Featuring numerous illustrative examples, the book allows readers to easily grasp the fundamentals of the finite element theory and to apply the finite element method proficiently.

Der Trend zu leichteren Konstruktionen und größeren Spannweiten macht es notwendig, den dynamischen Charakter der Einwirkungen auf die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit der Bauwerke in vermehrtem Maße bei der Tragwerksplanung zu berücksichtigen. Neben aerodynamischen und seismischen Einflüssen sind es solche aus Maschinenanlagen, aus dem Straßen- und Eisenbahnverkehr sowie von Menschen induzierte Einwirkungen und nicht zuletzt Katastrophenlastfälle wie Anprall, Flugzeugabsturz und anderes. Ausgehend von den Grundlagen der Dynamik werden Berechnungs- und Bewertungsverfahren für baudynamische Aufgabenstellungen dargestellt und anhand zahlreicher Beispiele praxisbezogen erläutert. Die in der Dynamik angewandten mathematischen Verfahren werden ausführlich dargelegt. Die einzelnen Kapitel sind jeweils durch umfangreiche Hinweise auf die Fachliteratur ergänzt. Das von Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. e.h. Christian Petersen erfolgreich eingeführte Standardwerk wird jetzt von Prof. Dr.-Ing. Horst Werkle, Fachhochschule Konstanz (Lehrgebiet Baustatik), weitergeführt.