Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Numerische Berechnung ausgewählter Versuche 125
Tabelle 7.1 zeigt eine Auflistung der in den Berechnungen verwendeten Stoffgesetze bzw.
Stoffansätze inklusive der Stoffparameter sowie eine Zuordnung zu den einzelnen Modellmaterialien.
Tabelle 7.1:
Verwendete Stoffgesetze / –ansätze sowie erforderliche Materialparameter
Material statische Modelle zyklisch-dynamische Modelle
Lastplatte linear-elastisch E, ν linear-elastisch E, ν
Beton linear-elastisch linear-elastisch
Geokunststoff linear-elastisch linear-elastisch
Torf Mohr-Coulomb E, ν, ϕ', c',ψ UMAT (Stöcker) E, ν, ϕ', c',ψ,
Modellsand Mohr-Coulomb UMAT (Stöcker) β, χ, α, Ν, ω 0, λ 1, λ 2, K
Die numerischen Berechnungen fanden unter Benutzung des FEM-Programms
ABAQUS/standard (Version 6.4) statt. Der Stoffansatz nach Stöcker (2002) wurde dabei über
die in ABAQUS vorgegebene Schnittstelle UserMATerial (UMAT) in die Berechnung
implementiert.
7.1.2 Zyklisch-viskoplastischer Stoffansatz nach Stöcker (2002)
Der Grundgedanke des zyklisch-viskoplastischen Stoffansatzes nach Stöcker (2002) liegt in
der Entkopplung des Systemverhaltens (Interaktion Boden-Bauwerk) unter nichtruhender
Lasteinwirkung. Diese erfolgt zum einen in die des Kurzzeitverhaltens mit der dynamischen
Antwort des Systems und zum anderen in die des Langzeitverhaltens mit den sich einstellenden
bleibenden Verformungen über die Dauer der sich wiederholenden Lasteinwirkung.
Der Stoffansatz nach Stöcker (2002) bildet ausschließlich das Langzeitverhalten ab, was auch
als „explizite Berechnung“ bezeichnet wird, siehe Bild 7.1. Es werden nicht die einzelnen
Lastwechsel betrachtet (implizite Berechnung), sondern die über die wiederholte Lasteinwirkung
akkumulierenden, bleibenden Verformungen. Für die Berechnung wird dabei eine quasi-statische
Belastung angenommen. In Abhängigkeit einer internen Zeitvariable (Lastzyklenzahl
N), der primären statischen Spannung σ s,3 und der Größe der überlagernden Lastspanne
σ dyn ergeben sich elastische und akkumulierende plastische Dehnungsinkremente.