Detailergebnis zu DOK-Nr. 79468
Ein Stoffgesetz zur Simulation des temperatur-, spannungs- und geschwindigkeitsabhängigen Verhaltens gefrorener nichtbindiger Böden (Orig. engl.: A constitutive model for the simulation of temperature-, stress- and rate-dependent behaviour of frozen granular soil)
| Autoren |
R. Cudmani W. Yan U. Schindler |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.3 Frost |
Géotechnique (2022) Nr. 0, S. 1-12, 12 B, zahlr. Q. - Online-Ressource: verfügbar unter: https://doi.org/10.1680/jgeot.21.00012
Die Autoren stellen ein elastisch-viskoplastisches, semi-empirisches Stoffgesetz vor, das geschwindigkeits-, spannungs- und temperaturabhängiges mechanisches Verhalten von gefrorenen nichtbindigen Böden bei nahezu monotoner Scherung beschreibt. Das Materialverhalten von gefrorenen Böden wird durch Kriech- und Druckversuche mit konstanter Dehnungsrate untersucht und durch numerische Simulationen validiert. Das Stoffgesetz baut auf dem von Cudmani 2006 entwickelten Modell auf, erweitert dieses, um den Ausgangsspannungszustand zu berücksichtigen und um Druck-Zugfestigkeit und Kriechen zu unterscheiden. So erlaubt das Modell, das 11 Kenngrößen des Bodens enthält und teilweise mit Versuchen von Orth 1986 an Karlsruher Mittelsand kalibriert wurde, die Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit von gefrorenem Boden anhand von Kriechverformungen und Kriechversagen. Es eignet sich somit auch zur Prognose der Lebensdauer von Frostkörpern, i. e. der Zeitspanne, ab der Kriechversagen zu erwarten ist. Die mathematische Formulierung ist trotz der Vielzahl der Parameter gut handhabbar. Die Kennwerte lassen sich aus den üblichen Standardversuchen in Frostlabors ermitteln.