Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

B4 Anhang B
pneumatischen oder hydraulischen Erddruckgebern auch Messungen während einer dynamischen
Beanspruchung. Der Außendurchmesser der Sensoren beträgt 50 mm. Die im Modellsand
wirkende Spannung wird über eine Druckplatte aufgenommen und durch eine inkompressible
Flüssigkeit (Quecksilber) auf eine Membran im Inneren des Aufnehmers weitergeleitet,
siehe Bild B.5.
Aufnehmermembran
Druckplatte
Quecksilber
Dehnungsmessstreifen
Bild B.5:
Erddruckdose KDE-PA, Querschnitt und Foto
Die Durchbiegung der Membran wird durch eine DMS-Membranrosette gemessen und in ein
elektrisches Signal umgewandelt. Die Widerstandsänderung der DMS-Rosette kann durch
einen Messverstärker aufgezeichnet werden und stellt ein Maß für die auf die Druckplatte
einwirkende Spannung dar. Da über Alterungseffekte der Sensoren infolge zyklischer Beanspruchung
keine Erfahrungen vorlagen, wurden die Sensoren so dimensioniert, dass ihre Beanspruchung
maximal 50 % des Nennmessbereiches betrug (Messung im unteren linearen
Bereich). Die Versuchsdauer wurde auf max. 1.000.000 Lastzyklen beschränkt und Belastungsfrequenzen
oberhalb von 5 Hz wurden nur kurzzeitig intermittierend durchgeführt. Zur
Identifizierung möglicher Alterungseffekte wurden nach Versuchsende die Tarawerte sowie
die Linearität des Messbereiches durch Kalibrierungskontrollen überprüft. Insgesamt konnten
nur geringe Alterungserscheinungen festgestellt werden. Wie bei den DMS-Messungen waren
Messabweichungen infolge Temperaturschwankungen vernachlässigbar.
Wasserdruck p [kN/m 2 ]
200
160
120
80
40
0
Sollwert
Messwert
0 100 200 300 400
Zeit [s]
188,9
141,7
94,4
47,2
10,0
Bild B.6:
Kalibrierungskontrolle der
Erddrucksensoren im wassergefüllten
Druckbehälter (22°C Wassertemperatur)