Numerical simulation with hardening soil model parameters ...
Praxisorientierte Ermittlung von Parametern moderner ... · 10. TIROLER GEOTECHNIK- UND...
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter-Andreas von Wolffersdorff
Praxisorientierte Ermittlung vonParametern moderner bodenmechanischerStoffgesetze
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Einführung
Inhaltsübersicht
Gegenwärtige Rahmenbedingungen für Kennwertermittlung
Praxisorientierte Parameterermittlung für das HSS-Modell
Hinweise zur Parameterermittlung für HPI-Modell
Schlussbemerkungen
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Hardening Soil Small Strain Modell – HSS-Modell
Prof. Pieter A. Vermeer
Dr. Ronald Brinkgreve
Prof. Tom Schanz
Prof. Thomas Benz
Dr. Paul Bonnier
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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Konstitutive Gleichung
klsijij ),(f
ijZustandsvariable:Aktueller SpannungszustandSmall strain s
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Hardening Soil Small Strain Modell – HSS-Modell
MOHR-COULOMB-Kegel(Grenzbedingung)
Kappe(verfestigende
Fließfläche)
Kegel(verfestigende Fließfläche)
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Hardening Soil Small Strain Modell – HSS-Modell
Hypoplastisches Modell mit intergranularer Dehnung – HPI-Modell
Prof. Pieter A. Vermeer
Dr. Ronald Brinkgreve
Prof. Tom Schanz
Prof. Thomas Benz
Prof. Dimitrios Kolymbas
Prof. Wei Wu
Prof. Gerd Gudehus
Prof. Peter-A. v. Wolffersdorff
Dr. Andrzej Niemunis
Prof. Ivo Herle
Dr. David Mašín
Dr. Paul Bonnier
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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Konstitutive Gleichung
kliijijij ),e,(f
ijZustandsvariable:
Aktueller SpannungszustandAktuelle Porenzahl eIntergranulare Dehnung i
ij
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Hypoplastisches Modell mit intergranularer Dehnung – HPI-Modell
1
2
3
Kegel nach MATSUOKA-NAKAI(gilt nur für kritische Zustände)
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,1 = f()Schicht 1
Schicht 2 Es,2 = f()
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Abhängigkeit der Steifigkeit von der Porenzahl – nur HPI-Modell
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es,dicht
Es,1,locker = f()Schicht 1 (locker
eingebaut)
Schicht 2 Es,2 = f()
Es,locker
Es,1,dicht = f()Schicht 1
(dicht eingebaut)
Schicht 2 Es,2 = f()
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Unterschiedliche Steifigkeiten bei Erst-, Ent- und Wiederbelastung – Pfadabhängigkeit der Steifigkeit
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
• Abhängigkeit der Steifigkeit von der Porenzahl – nur HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
B
A
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
1
2
1
2
2 = K0 1
Dehnungs- und Spannungspfad im Punkt Ax
y
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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B
A
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
1
1,ref
Es
Es,ur
Dehnungs- und Spannungspfad im Punkt B
1
2
x
y
1
2
1 =
h
2 = K0
h
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Unterschiedliche Steifigkeiten bei Erst-, Ent- und Wiederbelastung – Pfadabhängigkeit der Steifigkeit
• Erhöhte Steifigkeit bei sehr kleinen Dehnungen – Small Strain Effekt
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
• Abhängigkeit der Steifigkeit von der Porenzahl – nur HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Einfluss der „Small Strains“: Streifenfundament, Grenztiefe bei Setzungsberechnungen
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Hardening-Soil-Modell: Maximale Setzung: 2,5 cm
Hardening-Soil-Small-Strain-Modell: Maximale Setzung: 1,9 cm
Einfluss der „Small Strains“: Baugrube, Länge der Setzungsmulde hinter dem Verbau
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Unterschiedliche Steifigkeiten bei Erst-, Ent- und Wiederbelastung – Pfadabhängigkeit der Steifigkeit
• Erhöhte Steifigkeit bei sehr kleinen Dehnungen – Small Strain Effekt
• Dissipation bei zyklischen Beanspruchungen bzw. materialspezifische Dämpfung bei dynamischen Beanspruchungen
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
• Abhängigkeit der Steifigkeit von der Porenzahl – nur HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
-600-500-400-300-200-1000
-0,016
-0,012
-0,008
-0,004
0,000
'1 [kN/m2]
1
Hypoplastisches Modellohne intergranulare Dehnung
-600-500-400-300-200-1000
-0,016
-0,012
-0,008
-0,004
0,000
'1 [kN/m2]
1
Hypoplastisches Modellmit intergranularer Dehnung
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
Maßgebliche Eigenschaften bzw. Leistungsfähigkeit solcher Stoffgesetze
• Unterschiedliche Steifigkeiten bei Erst-, Ent- und Wiederbelastung – Pfadabhängigkeit der Steifigkeit
• Erhöhte Steifigkeit bei sehr kleinen Dehnungen – Small Strain Effekt
• Dissipation bei zyklischen Beanspruchungen bzw. materialspezifische Dämpfung bei dynamischen Beanspruchungen
• Enthaltung einer Grenzbedingung für die Spannungen
• Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit
• Abhängigkeit der Steifigkeit von der Porenzahl – nur HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
![Page 24: Praxisorientierte Ermittlung von Parametern moderner ... · 10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG. Moderne bodenmechanische Stoffgesetze. Hardening Soil Small Strain Modell –](https://reader030.fdokument.com/reader030/viewer/2022040420/5e08c268377b0571642808ce/html5/thumbnails/24.jpg)
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Moderne bodenmechanische Stoffgesetze
1
2
3
MOHR-COULOMB-Kegel(Grenzbedingung)
1
2
3
Kegel nach MATSUOKA-NAKAI(gilt nur für kritische Zustände)
HSS-Modell HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Kennwerte konventioneller Baugrundgutachten
Festigkeitsparameter
Steifigkeitsparameter
Poissonzahl mit
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Kennwerte konventioneller Baugrundgutachten
• Festigkeitsparameter: , c,
Dilatanzwinkel
• Steifigkeitsparameter Es bzw. E,
Konventionelle Baugrundgutachten liefern in der Regel:
Kennwerte für
linear-elastisches, starr-plastisches MOHR-COULOMB-Modell (MC-Modell)
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
![Page 27: Praxisorientierte Ermittlung von Parametern moderner ... · 10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG. Moderne bodenmechanische Stoffgesetze. Hardening Soil Small Strain Modell –](https://reader030.fdokument.com/reader030/viewer/2022040420/5e08c268377b0571642808ce/html5/thumbnails/27.jpg)
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Kennwerte konventioneller Baugrundgutachten
Auszug aus einer Konfliktsituation innerhalb einer Planung:
Oft sind die Rahmenbedingungen – die vielfach stark juristisch geprägt sind – bei Projekten innovationshemmend, d. h. es dürfte wider besseres Wissen nur das MC-Modell angewendet werden.
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Berechnung nach MC-Modell
Unrealistisch große Hebungen im Bereich der Baugrube
Mängel des MC-Modells
Berechnung nach HS-Modell
Kennwerte konventioneller Baugrundgutachten
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Empfehlungen des Arbeitskreises „Numerik in der Geotechnik“
Unterteilung der Materialparameter in•Festigkeitsparameter•Steifigkeitsparameter
Generelle zusätzliche Empfehlungen für Festigkeits- und Steifigkeitsparameter:Falls keine Ergebnisse von Laborversuchen vorliegen bzw. ergänzend dazu Abschätzung anhand von Erfahrungen bzw. aus Korrelationen zu Klassifikationskennwerten oder Ergebnissen von Felduntersuchungen
Empfehlungen zur Bestimmung der Festigkeitsparameter:Bestimmungsmethoden weitgehend in Normen geregelt, in Ausnahmefällen Sonderversuche
Empfehlungen zur Bestimmung der Steifigkeitsparameter:in der Regel anhand der Ergebnisse von Ödometerversuchen und Triaxialversuchen mit ggf. unterschiedlichen Spannungspfaden, in Ausnahmefällen Sonderversuche
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Begrenzte Anwendbarkeit von Laborversuchsergebnissen
Bundsandstein-Zersatz (mittelplastischer bis plastischer Ton)
Gründung: Flachfundament mit Spundwandkasten
?
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Materialparameter des HSS-Modells
: Reibungswinkel [ ° ]: Kohäsion [kN/m²]: Dilatanzwinkel [ ° ]
Festigkeitsparameter:
: Referenzsteifigkeit bei Erstbelastung im Ödometer [kN/m²]
: Referenzsteifigkeit bei Ent- und Wiederbelastung [kN/m²]: Referenzsteifigkeit im Standardtriaxialversuch [kN/m²]
: Exponent für Spannungsabhängigkeit der Steifigkeit [ - ]
, , , ,
Steifigkeitsparameter:Elementare Parameter:
Zusätzliche Parameter:
G0 : Schubmodul bei sehr kleinen Dehnungen [kN/m²]0.7 : Schubdehnung bei Gs = 0,722·G0 [ - ]
Small-Strain-Parameter:
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Abschätzungen von Materialparametern des HSS-Modells
Dilatanzwinkel:
Referenzsteifigkeit im Standardtriaxialversuch:
1,00 – 1,25 ·
Referenzsteifigkeit bei Ent- und Wiederbelastung:
3,00 · bei nichtbindigen Böden
5,00 – 8,00 · bei bindigen Böden
Exponent für Spannungs- abhängigkeit der Steifigkeit:
0,5 – 0,6 bei nichtbindigen Böden
0,7 – 1,0 bei bindigen Böden
Bestimmung von ?
= 0,2 , = 100 kN/m², = 1 – sin , = 0, = 0,9
Voreingestellte zusätzliche Parameter:
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Kompressionsgesetz nach JOHANN OHDE
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
, at = 100 kN/m² ·
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Bestimmung der Steifigkeit anhand von Sondierungen
0,20
1,20
1,70
2,50
3,00
3,60
6,50
8,00
Auffüllung
0 10 20 30
Schlagzahl pro 10 cm Eindringung
Sand
Schluff
10,mittelN = 1,4
N = 4,210,mittel
N = 12,310,mittel
215
320
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Bestimmung der Steifigkeit anhand von Sondierungen
0,20
1,20
1,70
2,50
3,00
3,60
6,50
8,00
Auffüllung
0 10 20 30
Schlagzahl pro 10 cm Eindringung
Sand
Schluff
10,mittel
N = 4,210,mittel
N = 12,310,mittel
N = 1,4
123
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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0,30
1,00
2,90
8,15
10,10
Lößlehm
Schmelzwassersand
Beckensand
Spitzenwiderstand [MN/m²]
0 10 20 30
Bestimmung der Steifigkeit anhand von Sondierungen
c3q = 12,3 MN/m²
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
c1q = 1,3 MN/m²
c2q = 5,3 MN/m²
490
325
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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Bestimmung der Steifigkeit anhand von Sondierungen
0,30
1,00
2,90
8,15
10,10
Lößlehm
Schmelzwassersand
Beckensand
Spitzenwiderstand [MN/m²]
0 10 20 30
q = 1,3 MN/m²c1
q = 5,3 MN/m²c2
q = 12,3 MN/m²c3
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
72
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Bestimmung der Steifigkeit anhand von Erfahrungswerten
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Schicht 1
Schicht 2
Bestimmung der Steifigkeit aus konventionellen Gutachten
Schicht 3
Es,1 , 1
Es,2 , 2
Es,3 , 3
h1
h2
h3
z2
Wie groß ist z zu wählen?
mit 1 = 1 · h1 + 2 · z2
m vorgeben
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterbestimmung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Bestimmung der Small-Strain-Parameter
Beziehung zwischen dynamischer Steifigkeit (Ed = E0 ) und statischer Steifigkeit (Es
Eur ) nach Alpan (1970)
Eur
E0
Schubdehnung 0.7 = 0,00001 – 0,0001
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
c : Kritischer Reibungswinkel [ ° ] (elementarer Parameter)
Festigkeitsparameter:
hs : Granulathärte (-steifigkeit) [kN/m²] (elementarer Parameter)n : Steifigkeitsexponent [ - ] (zusätzlicher Parameter)
Steifigkeitsparameter:
R, mR , mT , r ,
[ - ]Small-Strain-Parameter:
Materialparameter des HPI-Modells
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Grenzporenzahlen:ec0 : Kritische Porenzahl bei
= 0 [kN/m²] (elementarer Parameter)
ed0 : Porenzahl bei dichtester Lagerung und
= 0
[kN/m²] (elementarer Parameter)
ed0 : Porenzahl bei lockerster Lagerung und
= 0
[kN/m²] (zusätzlicher Parameter)
Weitere zusätzliche Parameter:Exponenten ,
[ - ]
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Bestimmung der elementaren Parameter c , ec0 , ed0 aus einfachen Laborversuchen• c , – Schüttkegelversuch • ec0 – Versuch zur Bestimmung der lockersten Lagerung • ed0 – Versuch zur Bestimmung der dichtesten Lagerung
R – Betrag des maximalen intergranularen Dehnung (vergleichbar mit 0.7 )
mR , mT – Steifigkeitserhöhungsfaktoren
HPI-Modell für Sand:•Parameter sind relativ robust, d.h. vorhandene Datensätze sind verwendbar•Ausgeprägte Abhängigkeit der Steifigkeit und Festigkeit von der Ausgangsporenzahl
Materialparameter des HPI-Modells
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Bestimmung der Parameter hs , n, ,
ist komplex (gegenseitige Abhängigkeit der Parameter)• Ödometerversuche und Triaxialversuche mit unterschiedlichen Anfangsporenzahlen empfehlenswert
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Einfluss der Anfangsporenzahl bei HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
-32 m-30 m
-16,80 m
-3 m
-17,90 m
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
Horizontale Verschiebung [mm]
Tief
e un
ter G
OK
[m
]
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 100%
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 115%
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 85%
Einfluss der Anfangsporenzahl bei HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Einfluss der Anfangsporenzahl bei HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Abstand von der Baugrube [m]
Obe
rflä
ches
etzu
ng [m
m]HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 100%HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 115%HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 85%
Einfluss der Anfangsporenzahl bei HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
0
10
20
30
40
50
60
70
051015202530
Abstand von der Verbauwand [m]
Heb
ung
der B
augr
ube
[mm
]
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 100%
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 115%
HP-Modell mit intergr. Dehn., e0 85%
Einfluss der Anfangsporenzahl bei HPI-Modell
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
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10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
Gegenwärtige RahmenbedingungenModerne Stoffgesetze Praxisorientierte Parameterermittlung Hinweise zur Parameterermittlung Schlussbemerkungen
Es gibt moderne, erweiterte Stoffgesetze, die praxistauglich sind. Voraussetzung ist jedoch, dass der Anwender den sicheren Umgang mit Ihnen beherrscht.
Die Rahmenbedingungen bei vielen Projekten sind innovationshemmend und stehen einer Anwendung moderner bodenmechanischer Stoffgesetze entgegen.
Schlussbemerkungen
Laborversuche sind nicht immer geeignet, zutreffende Materialparameter, insbesondere Steifigkeitsparameter zu ermitteln.Es besteht der dringende Bedarf, an der Entwicklung praxistauglicher Verfahren zur Bestimmung von Material- parametern, die sich möglichst auf Erkundungsergebnissen stützen.
![Page 49: Praxisorientierte Ermittlung von Parametern moderner ... · 10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG. Moderne bodenmechanische Stoffgesetze. Hardening Soil Small Strain Modell –](https://reader030.fdokument.com/reader030/viewer/2022040420/5e08c268377b0571642808ce/html5/thumbnails/49.jpg)
10. TIROLER GEOTECHNIK- UND TUNNELBAUTAG
„Finite-Elemente-Gruppe“ bei BAUGRUND DRESDEN
Vielen Dank!