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Projekt
FOR 1136: Modellierung von geotechnischen Herstellungsvorgängen mit ganzheitlicher Erfassung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens im Boden (GeoTech)
Fachliche Zuordnung
Bauwesen und Architektur
Förderung
Förderung von 2009 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 76838227
Beim Bauen im Bestand spielen die geotechnischen Herstellungsverfahren für das Erstellen von Baugruben und für die Gebrauchstauglichkeit des Bestandes eine wichtige Rolle. Im Rahmen der Forschergruppe soll die ganzheitliche Änderung des Bodenzustands durch die Anwendung eines oder verschiedener geotechnischer Verfahren unter Berücksichtigung nichtlinearer, robuster, realitätsnaher, moderner Stoffgesetze und leistungsfähiger, stabiler numerischer Modellierungsstrategien erfasst werden. Da sowohl die geotechnischen Verfahren als auch die verschiedenen Herstellungsprozesse sehr vielfältig sind, können nicht alle Varianten berücksichtigt werden. Die Forschergruppe beschränkt sich daher auf die Untersuchung ausgewählter Probleme. Um diese ausgewählten Prozesse zu beschreiben, ist es einerseits erforderlich, sowohl statische als auch zyklische bzw. dynamische Modellierungsstrategien einzusetzen, und andererseits muss die Beschreibung des Bodens im Rahmen eines Festkörperansatzes um die Wirkung der Porenfluide (Porenwasser und Porenluft) erweitert werden. Neben diesen grundsätzlichen Fragen sind auch die Effekte zu berücksichtigen, die durch den Kontakt zwischen dem jeweiligen Bauwerk und dem Baugrund entstehen. Grundsätzlich stehen dabei folgende Einzelfragen im Vordergrund: (1) Hat der Herstellungsvorgang auf die Bemessung des eingebrachten Bauteils oder die bereits vorhandenen Bauteile oder Bauwerke einen signifikanten Einfluss? Wenn ja, in welchen Fällen ist er von Bedeutung und wie kann er vereinfachend berücksichtigt werden? (2) Welche Verbesserungen erfordern die heutigen Stoffgesetze für wiederholte Be- und Entlastungsvorgänge? (3) Können das dynamische Einbringen von Gründungselementen (z.B. durch Rütteln oder Rammen) und die ganzheitliche Betrachtung der Spannungs-Verformungs-Pfade mit einer gekoppelten dynamischen Analyse für die feste und flüssige Phase berücksichtigt werden, sodass sich nicht nur die effektiven Spannungen und die Porenwasserdrücke (u-P-Formulierung), sondern auch die Verschiebungskomponenten beider Phasen (u-P-U-Formulierung) realitätsnah modellieren lassen? Ist die Stabilität der hierzu gewählten Algorithmen und Methoden (wie beispielsweise die Zeitintegration oder die Betrachtung von Massenkonvektionsprozessen) für eine praktische Anwendung ausreichend? Diese wie auch weitere Fragen werden in diesem Forschungsverbund behandelt.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- Bodenverformungen an Stützwänden infolge von Erschütterungen (Antragsteller Triantafyllidis, Theodoros )
- Inkrementelles Verformungsverhalten von Sand bei niederzyklischer Beanspruchung und Anwendung bei Baugrubenmodellen (Antragsteller Hettler, Achim )
- Kontaktmodelle und -diskretisierungen für trockene und wassergesättigte Böden mit Anwendung in der Dynamik (Antragsteller Wriggers, Peter )
- Koordination der Forschungsgruppe 1136 (Antragsteller Triantafyllidis, Theodoros )
- Neo-Hypoplastizität (Antragsteller Niemunis, Andrzej )
- Numerische Modellierung der Herstellung von Rüttelinjektionspfählen (Antragsteller Savidis, Stavros A. )
- Teilgesättigte Böden unter dynamischer Beanspruchung: eine Untersuchung im Rahmen der Numerischen Mechanik stark gekoppelter Probleme (Antragsteller Ehlers, Wolfgang )
