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Projekt
Koordination der Forschungsgruppe 1136
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Theodoros Triantafyllidis
Fachliche Zuordnung
Geotechnik, Wasserbau
Förderung
Förderung von 2009 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 76838227
Im Zentralprojekt werden in Projektphase II auf die einzelnen Teilprojekte angepasste Versuche durch-geführt, die den Projektpartnern als Benchmark zur Validierung der numerischen Modellierung von Randwertproblemen dienen sollen. In Projektphase I wurden dafür wichtige Vorarbeiten geleistet. Die entwickelten Methoden, von Details wie dem Dichtungssystem über Methoden zur Spannungsbe-stimmung bis zur DIC-Auswertung (Digital Image Correlation), kommen ebenso in den Versuchen der Phase II zum Einsatz.In Phase I wurden hauptsächlich Versuche an trockenem Boden im Interface-Versuchsstand durchge-führt. Das Interface zum Boden bildet eine translatorisch bewegte, instrumentierte Wand, die aus vier Teilsegmenten besteht. Die Wandgeometrie kann variiert werden, so dass sowohl die Mantelreibung als auch der Spitzenwiderstand von eingebrachten Strukturen (z.B. Pfählen) in ebenem Verformungs-zustand untersucht werden kann. Durch Glasfenster an den Seiten des Versuchsstands können die Bodenbewegungen beobachtet und mit DIC ausgewertet werden. Der vor Beginn des Zentralprojekts vorhandene Interface-Versuchsstand wurde in Projektphase I erheblich erweitert. Ein neues Antriebs-system erlaubt es nun zyklische Versuche durchzuführen. Außerdem kann neben der Tangentialspan-nung nun auch die Normalspannung auf die Wandsegmente gemessen werden, was eine wichtige Voraussetzung für die quantitative Auswertung und Interpretation der Versuche darstellt.Aufgrund dieser entscheidenden Verbesserungen des Interface-Versuchsstands, sollen in Projektpha-se II ergänzende Versuche in diesem Versuchsstand durchgeführt werden. Dabei soll die zyklische Beanspruchung im Vordergrund stehen und gezielt Studenten zunächst als studentische Hilfskräfte und dann im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten an die Thematik herangeführt werden.Hauptthema werden in Projektphase II Versuche in gesättigtem Boden sein. Für Nachrechnungen und Prognosen an gesättigtem Boden wurden bisher durchgeführte Shake-Box-Versuchsdaten aufbereitet und den Partnern zur Verfügung gestellt. In Phase II sollen weiterhin Shake-Box- Versuche, hauptsäch-lich jedoch Versuche zur Pfahlrammung durchgeführt werden. Für letztere wurde ein neuer Versuchs-stand konzipiert, in dem die radialsymmetrische Hohlraumaufweitung quasistatisch und dynamisch untersucht werden kann. In der Symmetrieebene werden die Bodenverformungen mit DIC ausgewer-tet. Im Boden werden der Porenwasserdruck sowie die totalen Spannungen und am Pfahl der Spit-zenwiderstand und die Mantelkräfte erfasst. Die Sättigung des trocken eingebauten Bodens erfolgt bei sehr stark reduziertem Gasdruck im Porenraum. Dieses, an kleinmaßstäblichen Laborproben ge-testete Vorgehen, soll nun in größerem Maßstab erstmals umgesetzt werden.Ein besonderes Augenmerk soll bei den für eine Nachrechnung vorgesehenen Versuchen auf der quantitativen Darstellung des Anfangszustands liegen (Dichteverteilung und Anfangsspannungen). Dafür wird schon beim Sandeinbau die Spannungsentwicklung gemessen und mit DIC die Bodenver-formungen beim Einrieselvorgang abgeschätzt. Das Zentralprojekt übernimmt in Projektphase II einen Teil der Parameterbestimmung für die Stoffgesetze der Teilprojekte 1 und 2.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Beteiligte Person
Dr.-Ing. Gerhard Huber
