Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Böden und Geokunststoffbewehrung unter Zyklik 25
Bathurst et al. (1994) stellten in ihren dynamischen Zugversuchen eine Abhängigkeit der
Geokunststoffdehnsteifigkeit und des Auftretens plastischer Verformungen von der Belastungsfrequenz
und somit von der Belastungsgeschwindigkeit fest. Diese Abhängigkeit der
Zugfestigkeit und Dehnsteifigkeit von der Belastungsgeschwindigkeit ist bereits aus monotonen
Zugversuchen bekannt. Mit zunehmender Belastungsgeschwindigkeit erhöht sich die
Dehnsteifigkeit, da kurzfristige Belastungen geringere strukturelle Änderungen bewirken als
lang anhaltende. Da die gewonnenen Versuchsergebnisse deutlich materialabhängig sind,
können keine allgemein gültigen Aussagen abgeleitet werden.
Zugkraft F G [kN/m]
80
70
60
50
40
30
0,1 Hz (HDPE)
Hüllkurve
3
2
Laststufen
5
4
Zugkraft F G [kN/m]
80
70
60
50
40
30
0,1 Hz (HDPE)
Hüllkurve
Versuch a)
20
1
20
10
10
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Dehnung ε [%]
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Dehnung ε [%]
a) Gestufte zyklische Lastaufbringung
b) Einstufige zyklische Lastaufbringung
Bild 3.3: Ergebnisse dynamischer Zugversuche, nach Bathurst et al. (1994)
Um eine abschließende Beurteilung vornehmen zu können, liegen derzeit noch keine ausreichenden
Erkenntnisse vor. Eine Wechselbeanspruchung scheint hinsichtlich der Größe der
Kurzzeitfestigkeit für ein Geogitter keine kritische Beanspruchung darzustellen, bezüglich der
Dehnsteifigkeit kann teilweise eine Erhöhung der Kurzzeitfestigkeit beobachtet werden, siehe
auch Ling et al. (1998). Daneben kann eine Wechselbeanspruchung jedoch auch zu plastischen
Geokunststoffverformungen („Kriecheffekten“) führen, die größer sind als bei einer
monotonen Dauerbelastung. Grund hierfür könnte sein, dass eine regelmäßig wiederholte
zyklisch Belastung zu einer allmählichen Gefügezerstörung führt.
Unabhängig davon wird derzeit in der Praxis davon ausgegangen, dass bei Einhaltung der
üblichen Bemessungskriterien und somit geringer Auslastung der Geokunststoffe der zyklisch-dynamische
Belastungseffekt vernachlässigt werden kann.