Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...
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Modellversuche zur Gewölbeausbildung 89<br />
5.3.7 Untersuchung des Einflusses der Lastamplitude (Versuche Z17 <strong>und</strong> Z18)<br />
Abweichend von <strong>Belastung</strong>sschema I wurden die Versuche Z17 <strong>und</strong> Z18 (unbewehrt) mit<br />
dem in Bild 5.46 dargestellten <strong>Belastung</strong>sverlauf durchgeführt, welcher durch eine Aufweitung<br />
der <strong>Belastung</strong>samplitude gekennzeichnet ist. Die auf das System einwirkenden drei<br />
Spannungsamplituden wurden mit einer <strong>Belastung</strong>sfrequenz von 1 Hz <strong>und</strong> einer Dauer von<br />
200.000 Lastzyklen aufgebracht. Amplitude 2 entsprach da<strong>bei</strong> den Auflastverhältnissen aus<br />
<strong>Belastung</strong>sschema I. Amplitude 1 hingegen war halb so groß <strong>und</strong> Amplitude 3 doppelt so<br />
groß wie Amplitude 2.<br />
Pressenkraft F [kN]<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0<br />
σ m<br />
Amplitude 1<br />
Amplitude 2 Amplitude 3<br />
σ c<br />
= +/- 5 kN/m 2 σ c<br />
= +/- 10 kN/m 2<br />
σ c<br />
= +/- 20 kN/m 2<br />
σ m<br />
= 12 kN/m 2 σ m<br />
= 17 kN/m 2 σ m<br />
= 27 kN/m 2<br />
+ σ c<br />
σ m<br />
_<br />
σ m<br />
σ c<br />
+ _ σ c<br />
σ m<br />
h<br />
200.000<br />
400.000<br />
Lastzyklus N [-]<br />
600.000<br />
statische<br />
<strong>Belastung</strong><br />
σ stat<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Vertikale Flächenlast σ [kN/m 2 ]<br />
Bild 5.46: <strong>Belastung</strong>sschema „Amplitudenaufweitung“ für die Versuche Z17 <strong>und</strong> Z18<br />
Die Auswirkungen von Amplitude 1 sind für <strong>bei</strong>de Systemhöhen hinsichtlich der Problematik<br />
der Gewölberückbildung <strong>unter</strong> nichtruhenden <strong>Belastung</strong>en als unkritisch anzusehen. Die gemessenen<br />
Setzungen sind größtenteils auf Verdichtungssetzungen innerhalb des Korngefüges<br />
zurückzuführen (Bild 5.47). Eine Gewölbereduktion tritt in <strong>bei</strong>den Fällen kaum ein, stattdessen<br />
ist für den Fall h = 1,00 m sogar eine zusätzliche Gewölbestabilisierung festzustellen<br />
(Bild 5.48b).<br />
Bei Amplitude 2 steigen die Setzungen für eine Einbauhöhe h = 0,35 m sprunghaft an <strong>und</strong><br />
eine Gewölbereduktion ist deutlich zu erkennen. Dagegen ist für die Einbauhöhe h = 1,00 m<br />
ein sprunghaftes Ansteigen der Setzungen erst für Amplitude 3 bemerkbar.<br />
Insgesamt ist festzustellen, dass sich mit zunehmender Lastamplitude die Gewölbereduktion<br />
verstärkt <strong>und</strong> die Einbauhöhe einen entscheidenden Einfluss auf das Systemverhalten <strong>unter</strong><br />
nichtruhenden Beanspruchungen besitzt.
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