Detailergebnis zu DOK-Nr. 46125
Seismische Untersuchungen an weiten überdeckten Abwasserkanälen (Orig. engl.: Seismic analysis of large buried culvert structures)
| Autoren |
P.M. Byrne D.L. Anderson H. Jitno |
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| Sachgebiete |
15.1 Belastungen und Belastungsannahmen 15.6 Durchlässe |
Transportation Research Record (TRB) H. 1541, 1996, S. 133-139, 11 B, 2 T, 8 Q
In Kalifornien haben in offener Bauweise hergestellte und überschüttete Abwasserkanäle mit großen Durchmessern aus Beton oder Stahl Erdbeben bis zu O,5 g ohne größere Schäden überstanden, obwohl sie nicht besonders gegen Seismizität bemessen waren. An einem Modell mit 10,5 m Durchmesser, 5,2 m Höhe und 0,3 m Wandstärke bei Überdeckungen von 3 m und 15 m wurden mit Finite-Elemente-Methoden statische, pseudodynamische und dynamische Untersuchungen vorgenommen. Die Studie sollte die Kräfte und die Momente aus Erdbeben an die Entwässerungskanäle untersuchen, um das "gute" Verhalten zu erklären, wenn der Boden durch die Seismizität nicht verflüssigt wurde. Erdbeben wurden mit Horizontalbeschleunigungen von 0,2 g, 0,3 g und 0,4 g und Vertikalbeschleunigungen (2/3 der Horizontalbeschleunigungen) von 0,13 g, 0,2 g und 0,26 g simuliert. Die Verteilung der axialen Kräfte, die an der Sohle den Höchstwert erreichen, ist symmetrisch. Bei horizontaler Anregung ergab sich eine Erhöhung gegenüber der statischen Last um höchstens 7 %. Das Maximum der axialen Kräfte verlagerte sich von der Sohle auf das obere Viertel der Bogenhöhe. Wegen der größeren Steifigkeit des Kanals gegenüber dem Verfüllboden ist auf der abgewandten Seite eine Minderung der angreifenden Kraft festzustellen. Bei vertikaler seismischer Belastung wird die statische Auflast annähernd proportional zur seismischen Magnitude vergrößert. Der "volldynamischen" Untersuchungsmethode wird im Vergleich mit der "pseudodynamischen" die größere Wirklichkeitstreue eingeräumt. Zur Untersuchung der Gebrauchstauglichkeit der behandelten Kanäle muß beachtet werden, daß die Höchstwerte von Kräften und Momenten sich verlagern. Die Studie zeigt, daß auf statische Last bemessene Kanäle seismischen Beschleunigungen bis 0,3 g horizontal und 0,2 g vertikal widerstehen, wenn der umgebende Boden nicht verflüssigt wird.