Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Analytische Berechnungsmodelle 153
8 Analytische Berechnungsmodelle
8.1 Allgemeines
In den derzeit vorhandenen analytischen Ansätzen zur Bemessung von GEP-Tragsystemen
werden zyklisch-dynamische Belastungssituationen nur unzureichend berücksichtigt. Auf
Grundlage der Ergebnisse der Modellversuche und der numerischen Berechnungen wurden
verschiedene Berechnungsansätze erarbeitet, mit denen
• die Gewölbereduktion und
• die Geokunststoffbeanspruchung bei ein- und mehrlagiger Bewehrung
unter nichtruhenden Belastungen berücksichtigt werden kann. Abschnitt 8.2.2 beschreibt ein
vereinfachtes analytisches Berechnungsverfahren (GRF-Verfahren), das auf dem Gewölbemodell
nach Zaeske (2001) basiert. Die Beeinflussung der Gewölbeausbildung durch nichtruhende
Belastungen wird dabei pauschal über einen aus Modellversuchen abgeleiteten Gewölbereduktionsfaktor
berücksichtigt. In Abschnitt 8.2.3 werden für den Ansatz nach Russel
et al. (1997), dem ein einfaches Scherflächenmodell zu Grunde liegt, zwei modifizierte
Reibungsansätze untersucht. Die Anwendbarkeit beider Verfahren wird bewertet.
Die Geokunststoffbeanspruchung unter nichtruhender Belastung wird mit Hilfe des GRF-
Verfahrens sowie den Berechnungsverfahren für Lastübertragungsmatratzen nach Collin
(2004) und Wang et al. (1996) bestimmt, siehe Abschnitt 8.3.
Abschnitt 8.4 befasst sich mit der Verankerungsproblematik bei GEP-Dämmen. Ein verbesserter
analytischer Verankerungsnachweis wird aufgezeigt.
8.2 Analytische Ansätze zur Spannungsermittlung
8.2.1 Beurteilung der Gültigkeit derzeitiger Gewölbeansätze unter nichtruhender
Belastung
Für die in Abschnitt 2.1 und Anhang A zusammengestellten Gewölbemodelle aus dem Bereich
der GEP-Tragsysteme wurden analytische Vergleichsberechnungen durchgeführt. Die
geometrischen und physikalischen Randbedingungen der Modellversuche dienten dabei als
Eingangskennwerte für die Berechnungen.
Bild 8.1 zeigt das Ergebnis der analytisch berechneten Lastumlagerung E. Zur Definition des
Lastumlagerungswertes E siehe Bild 5.14 und Gleichung (5.1).