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Detailergebnis zu DOK-Nr. 52242

Distinktive Elementmethode für die Erkundung von Mängeln in kohäsiven körnigen Medien (Orig. engl.: Distinct element method for study of failure in cohesive particulate media)

Autoren	P. Ullidtz
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.5 Naturstein, Kies, Sand

Washington, D.C.: National Academy Press, 2001 (Transportation Research Record (TRB) H. 1757) S. 127-133, 13 B, 1 T, 8 Q

Beim Entwurf des Aufbaus von Fahrbahnbefestigungen werden in aller Regel mechanisch-empirische Bemessungskriterien derart angewandt, dass kritische Spannungen der jeweiligen Schicht zugrunde gelegt werden, die sodann mit den zulässigen Werten verglichen werden. Die zulässigen Werte sind von der Art des Materials und von der Zahl der Lastwiederholungen abhängig. Eine verbesserte Methode wendet ein Zuwachs-rekursives Verfahren an, bei dem die kritischen Spannungen zu Beginn des Belastungszeitraums berechnet und sodann dazu benutzt werden, den Zuwachs an Schäden (Rissbildung, Verformungen) während der Nutzungsdauer zu ermitteln. Die neue - geschädigte - Randbedingung wird dann rekursiv (rückblickend) dazu verwendet, die Schäden während der nächsten Nutzungsperiode abzuschätzen. Ein Problem bei der Betrachtung der Materialteile besteht bei der Bemessung darin, dass die dynamischen Spannungen von den Lastbedingungen abhängen und als nichtlinearer Ansatz der Bemessung auf den gesamten Fahrbahnaufbau wirken. Eine Vielzahl von grundlegenden Gleichungen sind zur Beschreibung dieser Nichtlinearität entwickelt worden. Bei entsprechenden Lastannahmen hat sich bisher als einfache Näherung die Boussinesq-Gleichung unter Berücksichtigung des Verfahrens von Odemark herausgeschält. Von den inzwischen entwickelten Methoden zur Bestimmung von Verformungen und Mängeln in ungebundenen und gebundenen Kornmischungen weist die Distinktive Elementmethode (DEM) von Cundall eine fortgeschrittene Näherung auf. Der Beitrag liefert einen Überblick über diese von dem Rechnerprogramm Dem2D unterstützte Methode.