Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...
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Böden <strong>und</strong> Geokunststoffbewehrung <strong>unter</strong> Zyklik 21<br />
3 Zum Kenntnisstand über das mechanische Verhalten<br />
des Verb<strong>und</strong>systems Füllboden-Geokunststoff<br />
<strong>unter</strong> nichtruhenden Lasteinwirkungen<br />
3.1 Allgemeines<br />
Das Systemverhalten einer GEP-Konstruktion <strong>unter</strong> nichtruhenden Lasteinwirkungen kann<br />
nur dann hinreichend genau bewertet werden, wenn das Trag- <strong>und</strong> Verformungsverhalten der<br />
einzelnen Systembestandteile (Geokunststoff, Füllboden) sowie das Interaktionsverhalten<br />
zwischen <strong>bei</strong>den Komponenten <strong>unter</strong> nichtruhenden Lasten bekannt ist. Auch wenn dazu derzeit<br />
noch nicht alle Fragen beantwortet sind (z.B. liegen zur Dauerfestigkeit von Geokunststoffen<br />
<strong>und</strong> zum Verb<strong>und</strong>verhalten <strong>unter</strong> nicht<strong>ruhender</strong> Last <strong>unter</strong>schiedliche Auffassungen<br />
vor) ist nachfolgend ein kurzer Überblick über den derzeitigen Kenntnisstand zusammengetragen.<br />
3.2 Zyklisch-dynamisches Materialverhalten von nichtbindigen Böden<br />
Das Verhalten nichtbindiger Böden <strong>unter</strong> zyklischer <strong>Belastung</strong> wird ansatzweise z.B. von<br />
Shenton (1978), Lentz et al. (1980), Diyaljee et al. (1982) <strong>und</strong> Hettler (1987) beschrieben.<br />
Weitere ausführliche Erläuterungen zum Materialverhalten sowie Stoffansätze finden sich<br />
z.B. in Gotschol (2002), Becker (2002). Nachfolgend werden Ansätze erläutert, die für die<br />
Methodik dieser Ar<strong>bei</strong>t von Bedeutung sind.<br />
Unter nicht<strong>ruhender</strong>, wiederholter Lasteinwirkung weisen granulare Materialien ein komplexes<br />
Spannungsdehnungsverhalten auf. Aufgr<strong>und</strong> der granularen Struktur des Bodens treten<br />
mit jedem <strong>Belastung</strong>szyklus Verschiebungen zwischen einzelnen Körnern auf, die <strong>bei</strong> Entlastung<br />
nur zum Teil zurückgehen <strong>und</strong> damit irreversible Dehnungsanteile hervorrufen. Die Größe,<br />
mit der diese plastischen Dehnungen eintreten, ist abhängig von den zyklischen <strong>Belastung</strong>srandbedingungen<br />
sowie den bodenmechanischen <strong>und</strong> mineralogischen Eigenschaften<br />
des Bodens. Eine detaillierte Zusammenstellung <strong>und</strong> Erläuterung aller Einflussparameter ist<br />
in Gotschol (2002) zu finden. Zu den praxisrelevanten Parametern gehören:<br />
• Lastwechselzahl (<strong>Belastung</strong>szyklen) N,<br />
• Zyklisch-dynamische Spannungsamplitude σ c (bzw. Doppelamplitude oder Lastspanne<br />
σ dyn = 2 ⋅ σ c ),<br />
• Mittlerer Spannungszustand σ m = σ 1,u + σ c ,
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