Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Wellenausbreitung im Baugrund
Dieses Kapitel spricht über Wellenarten in homogenen, inhomogenen und geschichteten Medien, Lage der Schwingungsquelle und weitere Einflüsse. Bei der Fortpflanzung von elastischen Wellen wird nur Energie transportiert, aber keine Masse. Die einfachste Wellenart ist die so genannte eindimensionale, harmonische Welle. Bei einer dreidimensionalen Wellenausbreitung ist die mathematische Darstellung komplizierter, da die eindimensionale Koordinate x in Gleichung durch einen dreidimensionalen Ortsvektor zu ersetzen ist. Der natürliche Boden weist neben seinen elastischen Eigenschaften immer auch Materialdämpfung auf. Daher nehmen die Amplituden bei der Wellenausbreitung neben der Abminderung infolge Abstrahlungsdämpfung auch aufgrund von Energiedissipation im Material (Materialdämpfung) ab. Treffen elastische Scher‐ oder Kompressionswellen im Baugrund auf eine Schichtgrenze zwischen Böden mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten, so werden sie – außer in Sonderfällen – zurückgeworfen (Reflexion) sowie in die andere Schicht hineingebrochen (Refraktion). Infolge einer Bodeninhomogenität (Änderung der Scherwellengeschwindigkeit über die Tiefe) oder einer Bodenschichtung ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen nicht mehr konstant, sondern von der jeweiligen Anregungsfrequenz abhängig. Dieses Phänomen wird als Dispersion bezeichnet.
Wellenausbreitung im Baugrund
Dieses Kapitel spricht über Wellenarten in homogenen, inhomogenen und geschichteten Medien, Lage der Schwingungsquelle und weitere Einflüsse. Bei der Fortpflanzung von elastischen Wellen wird nur Energie transportiert, aber keine Masse. Die einfachste Wellenart ist die so genannte eindimensionale, harmonische Welle. Bei einer dreidimensionalen Wellenausbreitung ist die mathematische Darstellung komplizierter, da die eindimensionale Koordinate x in Gleichung durch einen dreidimensionalen Ortsvektor zu ersetzen ist. Der natürliche Boden weist neben seinen elastischen Eigenschaften immer auch Materialdämpfung auf. Daher nehmen die Amplituden bei der Wellenausbreitung neben der Abminderung infolge Abstrahlungsdämpfung auch aufgrund von Energiedissipation im Material (Materialdämpfung) ab. Treffen elastische Scher‐ oder Kompressionswellen im Baugrund auf eine Schichtgrenze zwischen Böden mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten, so werden sie – außer in Sonderfällen – zurückgeworfen (Reflexion) sowie in die andere Schicht hineingebrochen (Refraktion). Infolge einer Bodeninhomogenität (Änderung der Scherwellengeschwindigkeit über die Tiefe) oder einer Bodenschichtung ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen nicht mehr konstant, sondern von der jeweiligen Anregungsfrequenz abhängig. Dieses Phänomen wird als Dispersion bezeichnet.
Wellenausbreitung im Baugrund
Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT) (Herausgeber:in)
15.10.2018
14 pages
Aufsatz/Kapitel (Buch)
Elektronische Ressource
Deutsch