Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Böden und Geokunststoffbewehrung unter Zyklik 27
Die eintretenden Verformungen sowie die Verminderung der Bruchscherfestigkeit durch die
zyklische Beanspruchung senkrecht zur Scherfläche wurden auf Gefügeveränderungen und
Kornumlagerungen im Verbundbereich zurückgeführt.
In Bild 3.5 sind die beiden Beanspruchungssituationen „statisch“ und „zyklisch-dynamisch“
noch einmal zusammenfassend gegenübergestellt. Bei einer GEP-Konstruktion unterliegt der
Geokunststoff im inneren Systembereich insbesondere einer zyklischen Zugbeanspruchung,
die aus der Membranwirkung entsteht. Über Verbundwirkung müssen diese Zugkräfte im Böschungsbereich
verankert werden. Die zyklische Herausziehbeanspruchung wird in der vorliegenden
Arbeit allerdings als vernachlässigbar angesehen.
Darüber hinaus sind im Dammkörper Bereiche zu erwarten, in denen die zyklische Beanspruchung
keine Bedeutung besitzt und sich ein stabiles Systemverhalten im Sinne einer zyklischen
Beruhigung einstellt. In Bereichen, die großen dynamischen Scherdehnungen unterliegen
(insbesondere im Pfahlkopfbereich infolge der großen Spannungskonzentrationen), sind
zyklische Versagenszustände möglich.
statisch
zyklisch-dynamisch
Zyklische Beruhigung
Erddamm
Geokunststoff
Gewölbe
Zyklisches Versagen
(Scherfugenausbildung)
Zyklisches
Verbundverhalten
Weichschicht
Pfahl
Zyklische
Zugbeanspruchung
(Membrankräfte)
Tragfähiger Boden
Bild 3.5:
Beanspruchungssituationen in einzelnen Teilbereichen eines GEP-Tragsystems
3.5 Dynamische Stabilität
Der Unterbau und Untergrund von Verkehrswegen wird, besonders bei Eisenbahnlasten,
durch dynamische Bodendruckspannungen und Schwingungen beansprucht. Die dynamischen
Bodendruckspannungen werden in ihrem zeitlichen Verlauf von den Radsätzen mit ihrer
Radsatzkraft und den Abständen der Radsätze bestimmt. Ihre Größe wird von der Fahrgeschwindigkeit,
der Oberbauform und dem Oberbauzustand beeinflusst.