PDF, 15 MB, Datei ist nicht barrierefrei - Asse II
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B IfG 19/2003 Rev. 02<br />
Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage <strong>Asse</strong><br />
in der Betriebsphase<br />
49<br />
G 0 = G - G R G - Schubmodul intaktes Gestein<br />
G R - Schubmodul Gestein mit Restfestigkeitsbereich<br />
f - Materialparameter.<br />
Neben den skleronomen Materialeigenschaften besitzen die me<strong>ist</strong>en Salinargesteine<br />
rheonome bzw. viskose Eigenschaften, d.h. ihr Verformungs- und Festigkeitsverhalten <strong>ist</strong><br />
gleichfalls zeitabhängig. Das visko-elasto-plastische Modellkonzept unterscheidet drei<br />
Verformungsanteile, deren Summe die Gesamtverformung liefert:<br />
ε K : elastisch nachwirkender Verformungsanteil<br />
(KELVIN-Modell: Feder mit parallel geschaltetem viskosem Dämpfer)<br />
ε M : visko-elastischer Verformungsanteil<br />
(MAXWELL-Modell: Feder in Reihe mit viskosem Dämpfer)<br />
ε P : plastischer Verformungsanteil<br />
(modifiziertes MOHR-COULO<strong>MB</strong>-Modell mit Entfestigung und Dilatanz).<br />
Das visko-elastische Modell entspricht dem phänomenologischen modellrheologischen<br />
Stoffgesetz von BURGERS.<br />
Das durch Kopplung des BURGERS-Kriechmodells mit dem Entfestigungsmodell abgeleitete<br />
visko-elasto-plastische Stoffmodell <strong>ist</strong> in der Lage, das Kriechverhalten einschließlich<br />
Kriechbruch zu beschreiben. Das transiente bzw. primäre Kriechen wird durch das KELVIN-<br />
Modell mit den Parametern KELVIN-Schubmodul G K und KELVIN-Viskosität η K bestimmt.<br />
Der stationäre bzw. sekundäre Kriechanteil folgt aus der MAXWELL-Viskosität η M . Für die<br />
beschleunigte bzw. tertiäre Kriechphase <strong>ist</strong> der dilatante Entfestigungsmechanismus<br />
verantwortlich.<br />
Die Spannungsabhängigkeit der MAXWELL-Viskosität wird über einen Exponentialansatz<br />
nach LUX berücksichtigt:<br />
η<br />
⋅σV<br />
= η0 ⋅e<br />
(5.17)<br />
M M m<br />
Analoge Ansätze sind für die KELVIN-Viskosität und den KELVIN-Schubmodul üblich.<br />
Das visko-elasto-plastische Stoffgesetz mit Entfestigung und Dilatanz <strong>ist</strong> im Programm FLAC<br />
als DLL-file (dynamic linked libraries) verfügbar und verifiziert ([11]). Weiterhin wurde der<br />
Stoffansatz in einem deutschen Verbundprojekt [35] im Vergleich mit Laborversuchskurven<br />
Institut für Gebirgsmechanik GmbH Leipzig; Friederikenstraße 60; 04279 Leipzig; Tel/(Fax): 0341/33600-(0/308)
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