Teilgesättigte Böden unter dynamischer Beanspruchung: eine Untersuchung im Rahmen der Numerischen Mechanik stark gekoppelter Probleme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Ehlers
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik ; Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 76838227

Komplexe Gründungen von Bauwerken setzen ebenso wie die beim Bauen im Bestand erforderlichen Gründungsmaßnahmen (z. B. Rammen oder Rütteln) eine detaillierte Erfassung der Wechselwirkung des entstehenden Bauwerks mit dem „Gesamtsystem Baugrund“ voraus. Grundsätzlich sind dabei statische und dynamische Belastungen einzubeziehen, die durch die Baumaßnahmen auf den Bau-grund einwirken und zu großen Verformungen führen können. Die Abtragung dieser Belastungen er-folgt durch das Zusammenwirken der verschiedenen Komponenten des Baugrunds, der aus einem porösen Festkörperskelett, dem Boden, und den sich im Porenraum des Bodens befindenden Fluiden, Porenwasser und Porenluft, zusammengesetzt ist. Wird der Baugrund durch äußere Belastungen beansprucht, tritt ein zeitsensitiver, elastoplastischer bzw. elasto-viskoplastischer Deformationsprozess ein, der zu einem gekoppelten, quasistatischen oder dynamischen Deformations-Strömungs-Verhalten des Gesamtsystems Baugrund führt.Im vorliegenden Teilprojekt sollen trockene, teilgesättigte und vollständig gesättigte Böden im Rahmen eines in den Massen- und Bewegungsgleichungen stark gekoppelten Systems partieller Differentialgleichungen untersucht und numerisch beschrieben werden. Dabei wird im Bereich der Modellbildung von der Theorie Poröser Medien bei kleinen und großen elastisch-plastischen Deformationen Gebrauch gemacht; die numerischen Untersuchungen werden mit der Finite- Elemente-Methode in Zusammenhang mit für dynamische Probleme geeigneten impliziten und expliziten Zeitschrittverfahren durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1136: Modellierung von geotechnischen Herstellungsvorgängen mit ganzheitlicher Erfassung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens im Boden (GeoTech)
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Bernd Markert