Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

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Abschnitt 3
in statischen Triaxialversuchen beim Abscheren der Probe durch das Erreichen der zyklischen
Bruchlast. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass im zyklischen Versuch der Bruch mit
steigender Zyklenzahl einhergeht (schrittweises Versagen). Die zyklische Belastung kann
vom Korngefüge nicht dauerhaft aufgenommen werden und führt zu Kornumlagerungen und
zunehmenden plastischen Verformungen. Als Ursache für die Entstehung der plastischen
Dehnungen unter Zyklik sind Volumendehnungen des Haufwerks, Kornumlagerungen einzelner
Partikel, Abrasion an den Kontaktflächen und Fragmentation der Einzelkörner anzusehen.
Zum Vergleich sind in Bild 3.1 den Ergebnissen der dynamischen Triaxialversuche die Ergebnisse
von statischen Triaxialversuchen qualitativ im Mohrschen Spannungskreis gegenübergestellt.
Nach Becker (2002) führt die zyklische Belastung zu einem reduzierten dynamischen
Reibungswinkel ϕ’ dyn .
Ansätze zur Ermittlung der Langzeitsetzungen von nichtbindigen Böden unter zyklischdynamischer
Belastung können z.B. Gotschol (2002) entnommen werden.
Auch bindige Böden weisen ein verändertes Verhalten unter zyklischen Randbedingungen
auf. So ist das Reaktionsverhalten bei wassergesättigten bindigen Böden durch den Aufbau
von Porenwasserüberdrücken gekennzeichnet. Auf das Materialverhalten bindiger Böden unter
zyklischer Lasteinwirkung wird im Rahmen der Forschungsarbeit nicht eingegangen. Umfangreiche
Untersuchungen sind bei Hu (2000) zu finden.
3.3 Ermüdungsverhalten von Geokunststoffen unter
zyklischer Zugbeanspruchung
Das Ermüdungsverhalten von Geokunststoffen wurde von Bathurst et al. (1994), Ling et al.
(1998) und Müller-Rochholz (1998) mit Hilfe dynamischer Zugversuche untersucht. In den
Versuchen nach Müller-Rochholz (1998) konnte selbst nach 10 7 Lastwechseln kein Dauerfestigkeitsbereich,
d.h. ein deutliches Abklingen der plastischen Verformungen, identifiziert
werden. Daraus schließt Müller-Rochholz (1998), dass es keine Grenzlastspielzahl gibt, ab der
ein Geokunststoff eine nahezu konstante Festigkeit besitzt. Die im Anschluss an die Wechsellastbeanspruchung
durchgeführten Kurzzeitversuche zeigten sämtlich leicht erhöhte Festigkeitswerte
bei geringfügig verminderten Dehnungen. Die wechselnde Beanspruchung scheint
zu einer optimierten Orientierung der Kunststoffmoleküle zu führen und damit zu einer Festigkeitserhöhung.