D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

erechnet. Die resultierenden Belastungen liegen in einem irregulären Last-Zeit-Verlauf vorund besitzen weitestgehend zyklischen Charakter. Die Lastkollektive beinhalten für diskreteZeitpunkte die Wasserspiegelauslenkung, das maximale Biegemoment und dieAuflagerreaktionen unter den vier Fundamentplatten.Für jede berechnete signifikante Wellenhöhe H S wird dann diese Zeitreihe mittels derRainflow-Zählmethode nach Clormann [15] in Lastsequenzen unterteilt, wobei dieInformationen zur Periodendauer verloren gehen. Die Lastsequenzen werden unterBerücksichtigung des zyklischen Spannungsverhältnis (CSR) in verschiedenen Abfolgen mitdem Ziel aneinandergereiht, möglichst ungünstige aber realistische Setzungs- und folglich auchPorenwasserdruckakkumulationen unter den Fundamentplatten zu bewirken. Das zyklischeSpannungsverhältnis ist definiert als der Quotient aus zyklischer Spannungsamplitude undstatischer Mittelspannung. Die äquivalente Last wird nun so gewählt, dass sich der aus ihrergebende Setzungsverlauf möglichst identisch ist mit dem Setzungsverlauf infolge derausgewählten Lastsequenzabfolge. Wie bereits erwähnt besteht eine Korrelation dersignifikanten Wellenhöhe zu den Periodendauern. Mit deren Berücksichtigung wird deräquivalenten Last eine realistische Periodendauer zugewiesen. Weiter werden auch dieRandbedingungen berücksichtigt, welche sich aus der einseitigen, über schräge Litzenaufgebrachten Last ergeben. Detaillierte Informationen hierzu sind in [9] und [16] gezeigt.Zur Simulation der gesamten Sturmdauer werden abschließend die den 10-minütigenZeitreihen zugrundeliegenden äquivalenten Lasten unter Berücksichtigung derAuftretenswahrscheinlichkeit gemäß NPD und von Messungen der ForschungsplattformFINO1 gewichtet und aneinandergereiht.4 ERGEBNISSE AUS DEN BELASTUNGSVERSUCHENIm Juni 2011 wurde über drei Tage das 1-Jahres Sturmereignis mit äquivalenten Lasten mitdem Testfundament simuliert. Erste Versuchsauswertungen werden nachfolgend gezeigt. DieBelastungen kennzeichnen sich durch unterschiedliche mittlere Spannungen mit dazugehörigenLastamplituden, Periodendauern und Zyklenanzahlen. Die genauen Daten zu den untersuchtenLastpaketen B1-B5 und S1-S4 sind in Tabelle 1 gezeigt.Bezeichnung B1 B2 B3 B4 B5 S1-S2 S3 S4H S [m] 1.0 2.0 3.0 4.0 4.7 5.7 6.9 7.9Periode T [s] 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 14.0 16.0Zyklen N 4114 3150 2800 2000 1428 2210 1759 928Mitte Lee v,avg [kPa] 223.0 225.8 229.4 231.2 235.7 237.0 246.6 253.8Mitte Lee v,ampl [kPa] 9.1 11.8 15.4 17.2 21.7 23.0 32.6 39.9Lastaufbringung [kN/s] 571 743 850 950 1067 1155 1117 1200Tabelle 1: Daten zur Lastsimulation im Juni am Testfundament (Spannungen in der Mitte der A bzw. LEE-Platte)4.1 SetzungenDie aufgebrachten Seilkräfte mit den dazugehörigen Setzungen an verschiedenen Punktenunter den gegenüberliegenden Fundamentplatten A und C sind für das 1-Jahres Sturmereignisim Bild 7 gezeigt. Bei den Wechseln von einer zur nächsten Belastungsstufe ergeben sich zuBeginn große Setzungsraten (erste Ableitung der Setzungen), die mit zunehmender Zyklenzahldieser Laststufe geringer werden. Exemplarisch ergeben sich für Fundamentplatte A aus dem9199