Project without external funding

Bodengewölbe unter statischer und zyklisch-dynamischer Belastung bei Berücksichtigung von Bewehrungseinlagen


Project Details
Project duration: 11/200211/2006


Abstract
Die Ausführung von geokunststoffbewehrten Tragschichten über Pfahlelementen (GTP) wurde in der Vergangenheit als Maßnahme der Untergrundertüchtigung bereits mehrfach angewendet und hat sich insbesondere im Verkehrswegebau bewährt.
Während über das Tragverhalten dieser Verbundkonstruktion unter statischen Einwirkungen wissenschaftlich abgesicherte Erkenntnisse vorliegen, kann das Systemverhalten unter zyklischen Beanspruchungen, denen im Verkehrswegebau eine besondere Bedeutung zukommt, noch nicht zuverlässig vorhergesagt werden.
Für überwiegend ruhende, statische Einwirkungen gelingt eine zutreffende Prognose der Tragwirkung in mineralischen Tragschichten über Pfahlelementen durch die Annahme von Gewölbeschalen, die zu einer Spannungsumlagerung in die Pfahlelemente führt. Weitere in die Tragschicht eingebaute Geokunststoffbewehrungslagen stabilisieren dabei das Tragsystem zusätzlich, wobei ihre Wirkungsweise mit Hilfe der Membrantheorie erklärt werden kann.
Das sich für den statischen Zustand ausbildende Tragsystem lässt sich jedoch nicht direkt auf ein System unter periodischen Lasteinwirkungen übertragen. Aus großmaßstäblichen Modellversuchen ist bekannt, dass sich unter Lastwechseln die Gewölbewirkung verschlechtert, was bei bewehrten Tragschichten zu einem Einstanzen der Pfähle in die Geokunststoffbewehrung führen kann. Mit dem Forschungsprojekt sollen die Einflüsse zyklischer Beanspruchungen wissenschaftlich untersucht und die Erkenntnislücken zumindest für die im Verkehrswegebau zu erwartenden Einwirkungen geschlossen werden.
Untersucht wird die Problematik mittels großmaßstäblichen Modellversuchen unter zyklisch-dynamischen Belastungsrandbedingungen wobei das Versuchsprogramm an bereits vorliegenden experimentellen Untersuchungen unter statischen Einwirkungen anknüpft. Ziel ist die Benennung der Belastungsrandbedingungen, die zu einem kritischen Systemverhalten führen können sowie die Angabe von Berechnungsempfehlungen, bzw. die Erweiterung der vorhandenen Berechnungsverfahren im Hinblick auf zyklische Einwirkungen, die ggf. durch statische Ersatzlasten abgebildet werden.
Neben diesem Hauptthema sollen weitere noch offene Fragen aus dem Bereich der GTP-Konstruktionen geklärt werden. Neben Aussagen zur Möglichkeit der Anwendung der FEM-Methode bei der Berechnung von GTP-Konstruktionen soll im Zuge der zu erarbeitenden Berechnungsempfehlungen ein realistischer Spreizspannungsansatz erarbeitet werden.


Principal Investigator


Co-Investigators

Last updated on 2017-11-07 at 13:54