Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Analytische Berechnungsmodelle 169
Ansätze zur Ermittlung der Geokunststoffbeanspruchung, die auf der Tragseiltheorie aufbauen,
sind z.B. in Zaeske (2001), BS 8006 (1995) oder Rogbeck (1998) zu finden, siehe auch
Tabelle 2.1. Wang et al. (1996) sowie Collin (2004) enthalten Berechnungsmodelle auf
Grundlage der Balkentheorie.
8.3.2 Zur Anwendbarkeit des Membranmodells nach Zaeske (2001) für ein- bis drei
lagige Bewehrung unter zyklisch-dynamischer Belastung
Das Modell nach Zaeske (2001) zur Bestimmung der Geokunststoffbeanspruchung bei GEP-
Tragsystemen beruht auf dem Tragverhalten einer elastisch gebetteten Membran, siehe auch
Anhang A. Streng genommen gilt der Ansatz nur für eine einlagige, tiefliegende Bewehrung.
Nach Empfehlung 6.9 (2006) kann eine zweilagige Bewehrung in der Bemessung näherungsweise
durch eine einzelne, fiktive Bewehrungslage mit aufsummierter Dehnsteifigkeit ersetzt
werden. Die für die fiktive Lage rechnerisch ermittelte Gesamtbeanspruchung wird anschließend
zu gleichen Teilen auf beide Bewehrungslagen aufgeteilt.
Nachfolgend wird der Ansatz von Zaeske (2001) zur Beurteilung der ein- bis dreilagigen Modellversuche
unter zyklisch-dynamischer Belastung herangezogen unter Berücksichtigung
einer modifizierten Aufteilung der Gesamtbeanspruchung auf die einzelnen Geokunststofflagen.
Die Bemessung erfolgt sowohl zyklisch mit Hilfe des GRF-Ansatzes nach Abschnitt
8.2.2 für die Belastung σ m = 17,5 kN/m 2 , σ c = +/- 10 kN/m 2 und f = 1 Hz als auch zu Vergleichszwecken
statisch für die Oberlastspannung σ stat = 27,5 kN/m 2 . Die rechnerisch ermittelte
vertikale Spannung σ zykl zo bzw. σ stat zo wird als Auflast auf die Geokunststoffbewehrung
angesetzt. Analog zu Empfehlung 6.9 (2006) wird eine mehrlagige Bewehrung über eine einzelne
fiktive Lage mit aufsummierter Dehnsteifigkeit berücksichtigt. Eine zeitliche Dehnsteifigkeitsabnahme
der Bewehrung infolge von Kriecheffekten wird aus den Isochronen der
Geokunststoffe (Anhang E) abgeleitet. Die Aufteilung der Gesamtbeanspruchung erfolgt auf
Grundlage der Versuchs- und FEM-Ergebnisse im Verhältnis 62,5 % und 37,5 % bei zweilagiger
sowie 50 %, 30 % und 20 % bei dreilagiger Bewehrung.
Bild 8.12 zeigt anhand der Versuche Z08 und Z09 einen Vergleich zwischen maximal gemessenen
und analytisch ermittelten Dehnungen für verschiedene Bewehrungslagenhöhen. In
Bild 8.13 findet eine Gegenüberstellung nur für die am stärksten beanspruchte unterste Geogitterlage
für die Versuche Z07 bis Z14 statt. Gegenüber den Versuchsergebnissen werden die
maximalen Dehnungen in der untersten Geogitterlage vor Beginn der Zyklik mit Hilfe des
Ansatzes nach Zaeske (2001) rechnerisch überschätzt. Hierbei muss jedoch angemerkt werden,
dass die vor Beginn der Zyklik gemessenen Dehnungen aufgrund der kurzen Einwirkungsdauer
des ersten Lastzyklus keine Dehnungsanteile aus Kriecheffekten enthalten. Dar-