Untersuchung zum Pfahltragverhalten unter zyklisch axialer Belastung in nichtbindigen und bindigen Böden.

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans-Georg Kempfert
• Subject Area: Geotechnics, Hydraulic Engineering
• Term: from 2005 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5449673

Zyklisch belastete Pfähle infolge Schwell- oder Wechsellasten weisen in der Regel im Vergleich zu statisch beanspruchten eine erheblich geringere Tragfähigkeit auf. Wobei das Pfahltragverhalten unter zyklisch-dynamischen Einwirkungen bis zum jetzigen Zeitpunkt kaum erforscht ist und ein weitergehender Kenntnisstand auch aus Sicht des zuständigen Pfahlnormenausschusses (der Antragsteller ist Obmann dieses Ausschusses) aufgrund zahlreicher Praxisanwendungen dringend notwendig ist. Dafür sind Grundlagenforschungen erforderlich.Durch die Arbeit von Schwarz (2002) wurde deutlich, dass nur zyklische Untersuchungen mit hoher Lastwechselzahl von bis zu mehreren hunderttausend eine zuverlässige Beurteilung der so beanspruchten Pfähle zulassen. Nach dem aktuellen Stand der Forschung können kritische Beanspruchungen beim Tragverhalten unter Berücksichtigung der zu erwartenden Lastwechselzahl durch pauschale und sehr hohe Sicherheitsbeiwerte bzw. angenommene Reduzierungen der zulässigen Belastungen vermieden werden. Dieses Sicherheitskonzept ist empirisch begründet, nicht allgemeingültig und kann das zyklische Pfahltragverhalten quantitativ nicht erfassen.Ziel des Forschungsantrags ist es, das axiale Pfahltragverhalten unter zyklisch-dynamischen Einwirkungen infolge Schwellund Wechsellasten wissenschaftlich zu untersuchen und die Ursachen für den Tragfähigkeitsverlust unter zyklischer Belastung zu quantifizieren. Dabei steht die Pfahlmantelreibung im Mittelpunkt, da sie in Bezug auf die Gesamttragfähigkeit in der Regel am empfindlichsten auf die veränderliche Belastung reagiert. Anhand von zahlreichen zyklischen Versuchen mit hohen Lastwechselzahlen soll das zyklische Pfahltragverhalten experimentell untersucht werden. Hierbei sind u.a. Pfahlmodellversuche, Pfahlelementversuche mit Pfahlabschnitten und Verbundscherversuche vorgesehen, wobei auch eine vergleichende Modellvalidierung angestrebt wird.

• DFG Programme: Research Grants