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Effect of sediment density in bridge pier scour experiments
Meyering, Henrich
Braunschweig (Deutschland)
Selbstverlag
2012, X,149 S., Abb., Tab., Lit.
Sprache: Englisch
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[Quelle: http://d-nb.info]
Brücken haben einen besonderen Stellenwert für die Menschen und ihre Umwelt. Sie sind von zentraler Bedeutung für die Mobilität und Wirtschaftlichkeit einer Gesellschafft. Ein grundlegendes Ziel bei der Konstruktion von Brücken ist deren Standsicherheit, insbesondere bei Extremereignissen wie z.B. Naturkatastrophen und die damit verbundene Abschätzung der Lebensdauer des Bauwerkes. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts wurden eine Vielzahl von Studien zum Thema Kolke durchgeführt, da diese die häufigste hydraulische Schadensursache darstellen. Nahezu alle bisherigen Ansätze sind auf Grundlage von physikalischen Modellen entstanden, die im Labor mit klar definierten und vereinfachten Randbedingungen durchgeführt worden sind. Jedoch ist zu beachten, dass bei alluvialen Sedimenten (Sand) eine maßstabsgerechte Skalierung oftmals nicht möglich ist, da sich durch eine weitere Verkleinerung der Korngröße die physikalischen Eigenschaften der Sedimente erheblich verändern können, und kohäsive Kräfte den Zusammenhalt des Gefüges bestimmen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Skalierung von natürlich Feinsedimenten in den Labormaßstab. Zu diesem Zweck wurden experimentelle Untersuchungen in einer 8 m langen, 0.3 m breiten und 0.6 m tiefen, horizontalen Rinne mit verschiedenen Kunststoffgranulaten und natürlichen Sediment durchgeführt. Ein einzelner zylindrischer Pfeiler mit einem Durchmesser von 3.0 cm wurde hierzu mittig in der Rinne platziert. Zwei Ergebnisse lassen sich an dieser Stelle festhalten. Erstens, die Materialdichte hat im wesentlichen Einfluss auf die Zeit bis zum Erreichen der maximalen Kolktiefe jedoch nicht auf die maximale Kolktiefe. Zweitens, wenn natürliches Sediment durch Sediment mit niedriger Dichte ersetzt werden soll, dann sollte die mittlere Korngröße beider Sedimente ähnlich sein, um gleiche Kolktiefen zu erreichen.
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