A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Für die sichere Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben ist die Kenntnis der einwirkenden Belastung am Standort, zum Beispiel in Form von Beschleunigungszeitverläufen oder Antwortspektren, für den projektierenden Ingenieur von entscheidender Bedeutung. Für die Auslegung von Hochbauten gegen Erdbeben wurden in der Neufassung der DIN 4149 neben den Erdbebenzonen auch Untergrund- und Baugrundklassen definiert, mit denen sich das der Bemessung zugrunde liegende elastische Antwortspektrum ermitteln lässt. Für die Einstufung in Untergrundklassen sind in der DIN 4149 Anhaltswerte für die Scherwellengeschwindigkeit und die anstehende Geologie angegeben, welche für die Auslegung von üblichen Hochbauten meist ausreichend sind. Bei Bauwerken mit besonderen Sicherheitsanforderungen in Gebieten mit mittlerer bis hoher Erdbebengefährdung muss jedoch die lokale Geologie am Standort berücksichtigt werden und die örtliche Einwirkung durch weitergehende Untersuchungen, wie im Eurocode 8 erläutert, bestimmt werden. In Abhängigkeit von der anstehenden Geologie kommt es bei Starkbeben zu einer Veränderung des Amplitudenspektrums des seismischen Eingangssignals, das die anstehenden Sedimentschichten vom Felsuntergrund oder einem Referenzniveau hin zur Erdoberfläche durchläuft. Hierbei kann insbesondere in den oberflächennahen Bodenschichten hochgradig nichtlineares Materialverhalten auftreten, welches das Übertragungsverhalten und somit die Beanspruchung des Bauwerks maßgeblich beeinflussen kann. Da etwa 75% und somit der größte Teil der seismischen Bewegungsenergie bis zum Frequenzbereich von f <= 15 Hz vertikal propagierenden Scherwellen zuzuordnen ist und diese gleichzeitig die relevante seismische horizontale Beanspruchung für das Bauwerk darstellen, kommt der Berechnung des Übertragungsverhaltens von Scherwellen eine entscheidende Bedeutung zu. Für die realistische Erfassung der Erdbebeneinwirkung wird ein praxisorientiertes nichtlineares Bodenstoffgesetz vorgestellt, dessen Leistungsfähigkeit anhand von ausgewählten Beispielen und Vergleichsberechnungen aufgezeigt wird.
Für die sichere Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben ist die Kenntnis der einwirkenden Belastung am Standort, zum Beispiel in Form von Beschleunigungszeitverläufen oder Antwortspektren, für den projektierenden Ingenieur von entscheidender Bedeutung. Für die Auslegung von Hochbauten gegen Erdbeben wurden in der Neufassung der DIN 4149 neben den Erdbebenzonen auch Untergrund- und Baugrundklassen definiert, mit denen sich das der Bemessung zugrunde liegende elastische Antwortspektrum ermitteln lässt. Für die Einstufung in Untergrundklassen sind in der DIN 4149 Anhaltswerte für die Scherwellengeschwindigkeit und die anstehende Geologie angegeben, welche für die Auslegung von üblichen Hochbauten meist ausreichend sind. Bei Bauwerken mit besonderen Sicherheitsanforderungen in Gebieten mit mittlerer bis hoher Erdbebengefährdung muss jedoch die lokale Geologie am Standort berücksichtigt werden und die örtliche Einwirkung durch weitergehende Untersuchungen, wie im Eurocode 8 erläutert, bestimmt werden. In Abhängigkeit von der anstehenden Geologie kommt es bei Starkbeben zu einer Veränderung des Amplitudenspektrums des seismischen Eingangssignals, das die anstehenden Sedimentschichten vom Felsuntergrund oder einem Referenzniveau hin zur Erdoberfläche durchläuft. Hierbei kann insbesondere in den oberflächennahen Bodenschichten hochgradig nichtlineares Materialverhalten auftreten, welches das Übertragungsverhalten und somit die Beanspruchung des Bauwerks maßgeblich beeinflussen kann. Da etwa 75% und somit der größte Teil der seismischen Bewegungsenergie bis zum Frequenzbereich von f <= 15 Hz vertikal propagierenden Scherwellen zuzuordnen ist und diese gleichzeitig die relevante seismische horizontale Beanspruchung für das Bauwerk darstellen, kommt der Berechnung des Übertragungsverhaltens von Scherwellen eine entscheidende Bedeutung zu. Für die realistische Erfassung der Erdbebeneinwirkung wird ein praxisorientiertes nichtlineares Bodenstoffgesetz vorgestellt, dessen Leistungsfähigkeit anhand von ausgewählten Beispielen und Vergleichsberechnungen aufgezeigt wird.
Zyklisches Stoffgesetz für Boden zur Abbildung nichtlinearer Standorteffekte
2006
17 Seiten, 12 Bilder, 13 Quellen
Conference paper
German
Ein nichtlineares viskoplastisches Stoffgesetz für Böden
| TIBKAT | 1978
Ein nichtlineares viskoplastisches Stoffgesetz für Böden
| UB Braunschweig | 1978
Praxisorientiertes Stoffgesetz für Böden unter Berücksichtigung hoher Anfangssteifigkeiten
| UB Braunschweig | 2000