Leseprobe

Jürgen Schmitt
Bestimmung der Erddruckverteilung bei Ansatz nichtlinearer Materialgesetze
Diplomica
2008 148 S. m. 188 Abb. 27 cm, Kartoniert/Broschiert
Diplomica

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In dieser Arbeit werden zunächst in einer kurzen Zusammenfassung analytische Methoden zur Ermittlung der Erdwiderstandes beschrieben. Das darauffolgende Kapitel stellt Modellversuche zur Bestimmung des Erddrucks und Versagensbilder chronologisch mit Versuchsaufbau und Versuchsergebnis dar. Darauf folgt eine Darstellung elastoplastischer Stoffgesetze, die für eine FE-Berechnung von Erddruckversuchen verwendet werden. Im nächsten Schritt werden die zuvor beschriebenen elastoplastischen Stoffgesetze programmiert und in das kommerzielle FE-Programm ANSYS implementiert. Mit Testbeispielen werden die elastoplastischen Stoffgesetze verifiziert. Durch die Umsetzung von Erddruckversuchen in ein FE-Modell wird die Übertragbarkeit von Versuchsergebnissen auf ein FE-Modell in Abhängigkeit der Wahl des Stoffgesetzes analysiert. Abschließend werden die Ergebnisse aus analytischer Berechnungsmethode, Erddruckversuch und FE-Berechnung gegenübergestellt und beurteilt.

Pena Olarte, Andres Alfonso
Influence of particle shape on the global mechanical response of granular packings: Micromechanical investigation of the critical state in soil mechanics
Mitteilung - Institut für Geotechnik, Universität Stuttgart, Band 59
2008, 131 p.,
Universität Stuttgart

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Während die Korngröße und deren Verteilung als wichtige Faktoren für das mechanische Verhalten von Böden anerkannt sind, wurde die Rolle der anisotropen Teilchenform bisher nicht charakterisiert. Weiterhin muss der Zusammenhang zwischen anisotroper Teilchenform und Anisotropie studiert werden, da die Anisotropie die Deformierbarkeit, Festigkeit und Permeabilität beeinflusst. In dieser Arbeit werden zwei zentrale Probleme behandelt, die eng miteinander verbunden sind. Einerseits betrachten wir das Problem der Existenz und Eindeutigkeit des kritischen Zustandes. Andererseits studieren wir den Einfluss der Teilchenformanisotropie auf die makromechanische Reaktion einer gescherten granularen Packung. Hierbei verwenden wir Diskrete-Elemente-Modelle (DEM) granularer Böden, wobei die globale Reaktion stark vom diskreten Charakter des Mediums abhängt. Die DEM erlaubt es uns Phänomene zu verstehen, die auf der Skala der einzelnen Teilchen entstehen. Dadurch ist ein umfangreiches Verständnis der zugehörigen globalen Reaktionen des Mediums möglich.

Sendy Fransiscus Tantono
The mechanical behaviour of a soilbag under vertical compression
Monographic series TU Graz - Computation in engineering and science
2008, II,122 p.,
Verlag d. Technischen Universität Graz

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Für eine mit einem Geotextil umschlossene Granulatpackung wird die Entwicklung der Verformungen und Spannungen bei ebener und monotoner Kompression sowohl mit analytischen wie auch numerischen Kontinuumsmodellen untersucht. Den analytischen Modellen liegen verschiedene Vereinfachungen zugrunde, wie beispielsweise ein konstantes Spannungsverhältnis, ein konstantes Volumen, sowie Reibungsfreiheit zwischen dem Granulat und der Einhüllung. Zur Bewertung der getroffenen Vereinfachungen werden numerische Untersuchungen mit einem mikropolaren hypoplastischen Materialmodell für das Granulat und einem elastisch-ideal plastisches Materialmodell für das Hüllmaterial durchgeführt. Besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss der Kontakteigenschaften zwischen dem granularen Körper und der Einhüllung auf die Entwicklung der Zustandsgrößen gelegt. Die Untersuchungen zeigen für den reibungsbehafteten Kontakt eine inhomogene Verteilung der Membranspannung in der Hülle vom Beginn der Belastung. Darüber hinaus beeinflusst das Interfaceverhalten auch die Entwicklung der Spannungen und das Auftreten von Scherlokalisierungen im granularen Körper. Die Untersuchung mit einer anfänglichen Zufallsverteilung der Porenzahl im granularen Körper zeigt, dass Dehnungslokalisierungen bereits bei einer kleineren Kompression eintreten können.

Markus Wehnert
Ein Beitrag zur drainierten und undrainierten Analyse in der Geotechnik
Mitteilung - Institut für Geotechnik, Universität Stuttgart
2006, XIV,143 S.,
Universität Stuttgart Inst. f. Geotechnik

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Vor dem Hintergrund des gestiegenen Wissens über die Stoffgesetze, denen Böden gehorchen, und des nunmehr zur Verfügung stehenden mächtigen Werkzeuges der numerischen Verfahren war es jetzt an der Zeit, die Grundfrage der Bodenmechanik - drainierte oder undrainierte Analyse - erneut aufzugreifen. Die vorliegende Dissertationsschrift von Herrn Markus Wehnert widmet sich zu einem Großteil dieser wichtigen Problematik, der in der täglichen Praxis in vielen Fällen zu wenig Augenmerk geschenkt wird. Sowohl im Hinblick auf die Stoffgesetze als auch bei der Analyse der Randwertaufgaben wird klar herausgearbeitet, dass es kein allumfassendes Stoffgesetz und auch kein FE-Programm gibt, mit welchen die Aufgaben einfach durch Knopfdruck gelöst werden können. Vielmehr stellt das heutzutage hoch entwickelte Werkzeug der numerischen Verfahren erhöhte Anforderungen an den in der Praxis tätigen Geotechniker, da er neben konventionellen theoretischen Grundlagen, die selbstverständlich Voraussetzung für eine sinnvolle Anwendung der Numerik sind, auch spezielle Grundlagen numerischer Verfahren und zum Teil komplexer Stoffgesetze beherrschen muss. Am Ende dieser Doktorarbeit werden undrainierte Berechnungen sehr tiefer Baugruben behandelt. Als Beispiel dient eine über 30 m tiefe Baugrube in Singapur in weichem Ton, die auf einer Länge von ca. 100 m einstürzte und somit einen der größten Schadensfälle im Grundbau der letzten Jahre darstellt. Es werden die getroffenen Annahmen der für das Projekt durchgeführten Berechnungen hinsichtlich der Modellierung des undrainierten Verhaltens des weichen Tones hinterfragt und mit Ergebnissen zusätzlicher Berechnungen, in denen das undrainierte Verhalten mit einem anderen Ansatz berücksichtigt wurde, verglichen. Es zeigt sich deutlich die Sensitivität der Ergebnisse hinsichtlich der getroffenen Annahmen.

Leseprobe

Frank Rackwitz
Entwicklungen in der Bodenmechanik, Bodendynamik und Geotechnik
Festschrift zum 60. Geburtstag von Herrn Univ.-Professor Dr.-Ing. habil. Stavros A. Savidis
2005 XVIII, 438 S. m. 240 Abb. 24,5 cm, Gebunden
Springer, Berlin

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In 26 Fachaufsätzen, darunter 5 englischsprachige, die von angesehenen Wissenschaftlern und Ingenieuren der Bodenmechanik, Bodendynamik sowie Geotechnik verfasst wurden, werden neue Erkenntnisse sowie Ergebnisse experimenteller Untersuchungen vorgestellt. Drei Themengruppen werden behandelt: Bodendynamik und dynamische Boden-Bauwerk Interaktion; Theoretische und experimentelle Bodenmechanik; Geotechnik, Umweltgeotechnik und Verkehrswegebau. Beispiele für die Umsetzung aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Baupraxis machen das Buch auch für die Ingenieure interessant. Die Beiträge sind mit zahlreichen Abbildungen illustriert. Das Buch entstand anlässlich des 60.Geburtstages von Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stavros A. Savidis.

Benjamin Aulbach, Martin Ziegler, Sarah Horsten, Nils Peter Huber
Sicherheitsnachweise für den Hydraulischen Grundbruch - Erweiterung für den räumlichen Fall und für geschichteten sowie anisotropen Boden. Abschlussbericht
Bauforschung T 3274
2012, 137 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Im Rahmen eines früheren Forschungsvorhabens des Lehrstuhls für Geotechnik im Bauwesen (GiB) der RWTH Aachen wurden bereits umfangreiche Untersuchungen zur Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch bei ebenen Verhältnissen angestellt und dazu Bemessungshilfen erarbeitet. Erste dreidimensionale Untersuchungen hatten aber auch aufgezeigt, dass eine dreidimensionale Betrachtungsweise in den meisten Fällen unerlässlich ist und weiterführende Untersuchungen für den räumlichen Fall notwendig waren. Dem wurde im Rahmen des aktuellen Forschungsvorhabens Rechnung getragen, indem durch das GiB intensive und umfangreiche Untersuchungen zur Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch unter Berücksichtigung räumlicher Anstromverhältnisse durchgeführt wurden. Diese Untersuchungen beruhen auf der Auswertung numerischer Strömungsberechnungen mit der Finiten-Elemente-Methode.

D. König, O. Syllwasschy
Beanspruchung von tiefen Schächten in Deponien. Abschlußbericht
1995, 110 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Schachtbauwerke, die in Deponien der Kontrolle des Sickerwassers dienen, sind radialen Belastungen ausgesetzt und werden infolge der Setzungen des Mülls durch negative Mantelreibung vertikal beansprucht. Wegen der Verformungen der Mülldeponie können die tiefen Schächte zudem Schiefstellungen und axiale Verkrümmungen erfahren. Modellversuche, bei denen die Beanspruchungen der Schächte mit einer geotechnischen Großzentrifuge simuliert wurden, bekräftigten das Vorgehen des Arbeitskreises "Geotechnik der Deponien und Altlasten" beim Bemessen von Schachtbauwerken. Es bestätigte sich, daß ein ausreichend dicker Kiesmantel um einen Schacht bei asymmetrischer Beanspruchung lastverteilend wirkt. Wenn die Schachtkonstruktion als steif zu beurteilen ist, hat ein Kiesmantel einen ungünstigen Einfluß auf die negative Reibung am Schachtmantel.

W. Haupt, M. Kany
Erschuetterungsabschirmung in gefrorenem Boden
Bau- und Wohnforschung
1985, 90 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Fuer die Abschirmung der Schwingungen im Untergrund kommen als Dauermassnahme massive Einbauten wie Betonwande, -platten oder Schaumstoffkoerper in Frage. Zur Klaerung der Frage, wie eine durch Gefrieren des Bodenwassers gehaertete Schicht an der Erdoberflaeche die Wirkung der Abschirmungsmassnahmen aendert, wurde die Ausbreitung der Oberflaechenwellen bei Bodenprofilen mit steifer Deckschicht, die Wirkung von massiven Einbauteilen bei solchen Bodenprofilen und die Ausbreitung von Oberflaechenwellen bei horizontaler Anregung der Schwingungen theoretisch mit der Finite-Elemente Methode untersucht. (-y-)

Peter Martens, Karl Wolf
Grundlagen kohaesiver Schuettgueter
1984, 106 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Einem kohaesionslosen Quarzsand der Kornfraktion 3 bis 5 mm wurden Additive hinzugefuegt, um ein Gemisch mit einer jederzeit reproduzierbaren Kohaesion zu erhalten. Hierzu wurden umfangreiche Messungen durchgefuehrt, um die Material- und Fliesseigenschaften der Quarzsand-Additiv-Gemische mit denen des reinen Quarzsandes zu vergleichen. Es ist mit diesen ersten Tastversuchen gelungen, ein schwachkohaesives Schuettgut zu finden, dessen kohaesive Eigenschaften steuerbar sind und das sich als Versuchsmaterial eignet, um an ihm Messungen zur Erfassung der Silolasten durchzufuehren. (-y-)

Vergleichende Untersuchung der Berechnungsverfahren zum Nachweis der Sicherheit gegen Gleitflaechenbildung bei suspensionsgestuetzten Erdwaenden
1978, 125 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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