Detailergebnis zu DOK-Nr. 62110
Korrelation zwischen dem elastischen und plastischen Verformungsverhalten von bindigen Böden unter zyklischer Belastung (Orig. engl.: Correlation between resilient modulus and plastic deformation for cohesive subgrade soil under repeated loading)
| Autoren |
S.-R. Yang W.-H. Huang C.-C. Liao |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2008 (Transportation Research Record (TRB) H. 2053) S. 72-79, 12 B, 1 T, 16 Q
In dem Beitrag wird ein Ansatz zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von Böden vorgestellt. Grundlage der Untersuchungen bildeten zyklische Triaxialversuche an bindigen Böden bei verschiedenen Wassergehalten, wobei das plastische und elastische Verformungsverhalten bei unterschiedlichen Belastungsniveaus untersucht wurde. Zur Beschreibung des plastischen Verformungsverhaltens wurde das Shakedown-Konzept herangezogen. Es hat sich gezeigt, dass bei sehr geringen Belastungen der E-Modul zunächst mit zunehmender Lastwechselzahl geringfügig ansteigt (strain-hardening Verhalten) und dann konstant bleibt. Anhand der Versuchsergebnisse wurde eine materialspezifische Spannungsgrenze (plastisches Shakedown limit) definiert. Liegen die Spannungen unterhalb dieser Spannungsgrenze, so kann davon ausgegangen werden, dass auch nach sehr hohen Lastwechselzahlen die plastischen Verformungen im Boden nur geringfügig zunehmen. Weiterhin wurde ein plastischer Kriechbereich bei mittlerem Belastungsniveau festgestellt. Bei sehr hohen Belastungsniveaus ist zunächst ein sehr deutlicher Anstieg des E-Moduls zu beobachten (strain hardening), gefolgt von einem deutlichen Abfall des E-Moduls (strain-softening). In diesem Bereich ist ein deutlicher Zuwachs der plastischen Verformungen mit jedem Lastwechsel zu beobachten (instabiler Zustand), was schließlich zu einem Versagen der Triaxialprobe geführt hat. Im Ergebnis der Forschungsarbeit wurde ein Diagramm für Böden zur Vorhersage der plastischen Dehnungen in Abhängigkeit von dem Spannungsniveau und der Anzahl der Lastwechsel bei strain-hardening, d. h. stabilem Verhalten entwickelt.