Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...
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Kenntnisstand über <strong>Bodengewölbe</strong> 19<br />
Dieser Mechanismus ist in Bild 2.11 nochmals dargestellt. Der linke Bildteil zeigt das Tragsystem<br />
<strong>unter</strong> statischen Randbedingungen mit ausgebildeten Traggewölben, die sich auf den<br />
Pfählen abstützen. Rechts ist der hier angenommene Bruchmechanismus <strong>unter</strong> Zyklik mit lokalen<br />
Scherzonen dargestellt, die beginnend von den Pfahlkopfrändern in der Sandschicht<br />
aufsteigen.<br />
Im Anschluss an die zyklische <strong>Belastung</strong> stellte Zaeske (2001) erhöhte auf die Weichschicht<br />
wirkende Spannungen <strong>und</strong> eine verminderte Lastumlagerung auf die Pfahlelemente fest. Aufgr<strong>und</strong><br />
unzureichender Messtechnik werden keine Aussagen zur Spannungsentwicklung während<br />
der zyklischen Beanspruchung gemacht.<br />
Analog zu den Erdfall<strong>unter</strong>suchungen nach Abschnitt 2.6.1 sind auch <strong>bei</strong> GEP-Tragsystemen<br />
zwei Systemzustände zu <strong>unter</strong>schieden: ein stabiler (reduzierter) Gewölbezustand <strong>und</strong> ein<br />
Bruchzustand. Bekannt ist diese Zustands<strong>unter</strong>scheidung (stabil - instabil) bereits aus dem<br />
Antwortverhalten von nicht- oder schwachbindigen Böden auf zyklische <strong>Belastung</strong>en. Durchgeführte<br />
Elementversuche <strong>unter</strong> zyklisch-dynamischer Beanspruchung zeigen, dass in Abhängigkeit<br />
der Vorbelastung <strong>und</strong> der zyklischen <strong>Belastung</strong>srandbedingungen zwei Systemzustände<br />
auftreten können, die als zyklische Beruhigung oder als zyklisches oder schrittweises<br />
Versagen bezeichnet werden (Gotschol (2002), Hu (2000)), siehe auch Abschnitt 3.2. Im erstgenannten<br />
Fall konvergieren die bleibenden Verformungen gegen einen Grenzwert <strong>und</strong> es<br />
treten <strong>bei</strong> gleichbleibender nicht<strong>ruhender</strong> <strong>Belastung</strong> nur noch zyklische, quasi-elastische Verformungen<br />
auf. Im zweiten Fall können die zyklischen Lasten innerhalb des Korngefüges<br />
nicht aufgenommen werden <strong>und</strong> es kommt zu einem sukzessiven Scherversagen mit akkumulierenden<br />
plastischen Verformungen. Das Verhalten ist dem Kriechphänomen analog, wo<strong>bei</strong><br />
die Zyklenzahl entsprechend der Zeit gesehen werden kann, Niemunis (2000).<br />
2.6.3 Zusammenfassung der bisherigen Erkenntnisse zur Gewölbeausbildung<br />
<strong>unter</strong> nichtruhenden Lasten<br />
Auf Gr<strong>und</strong>lage der bisherigen Erkenntnisse können folgende qualitative Aussagen über das<br />
Trag- <strong>und</strong> Verformungsverhalten unbewehrter <strong>und</strong> bewehrter <strong>Bodengewölbe</strong> <strong>unter</strong> zyklischdynamischer<br />
Beanspruchung gemacht werden:<br />
• Im Vergleich zu einer statischen Beanspruchung sind <strong>bei</strong> zyklisch-dynamischer <strong>Belastung</strong><br />
für alle Randbedingungen größere Gesamtsetzungen zu erwarten.
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