A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Elastische und anelastische Wellenausbreitungsphänomene in der Boden-Bauwerks-Interaktion
In der klassischen Bodendynamik werden zur Bemessung und zur Schwingungs- und Erschütterungsprognose in der Regel elastische Formulierungen für den Boden bei Untersuchungen zur Boden-Bauwerk-Interaktion verwendet. Eine Modellierung des Bodens hat jedoch nur bei kleinen Dehnungsamplituden ihre Berechtigung. Bei Problemstellungen mit großen Verformungen und einer einhergehenden Verdichtung des Bodens sind elastische Bodenformulierungen unzureichend. Es werden numerische Untersuchungen vorgestellt, die sich mit der Schwingungsausbreitung im Boden befassen. Zunächst wird die Wellenausbreitung in einem räumlichen Stab und einem Kreisring untersucht. Weiterhin wird die Schwingung eines starren Fundamentes auf dem Halbraum betrachtet. Hierbei werden die Ergebnisse einer elastischen Berechnung denen einer hypoplastischen gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass bei Verwendung des hypoplastischen Stoffmodells sogenannte 'anelastische Wellen' beobachtet werden können, die sich in ihrer Ausbreitung je nach Problemstellung teilweise deutlich von der Wellenausbreitung im elastischen Medium unterscheiden.
In classical soil dynamics elastic formulations for the soil are normally used for design of dynamic excitated structures or for the prediction of ground vibrations or oscillations. This elastic formulation of the soil body is only valid if the dynamic excitation has small strain amplitudes. Regarding problems with large deformations and corresponding compaction of the soil elastic formulations are insufficient. In this contribution, numerical analyses dealing with wave propagation in the soil are presented. First, wave propagation inside a three-dimensional bar and circle are presented. Furthermore, the vibration of a rigid foundation on a half space is investigated. The results of elastic and hypoplastic formulation for the soil are compared to each other. It can be observed that in the case of a hypoplastic analysis so-called 'anelastic waves' occur. The anelastic wave propagation may differ considerably compared to elastic wave propagation depending on the investigated problem.
Elastische und anelastische Wellenausbreitungsphänomene in der Boden-Bauwerks-Interaktion
In der klassischen Bodendynamik werden zur Bemessung und zur Schwingungs- und Erschütterungsprognose in der Regel elastische Formulierungen für den Boden bei Untersuchungen zur Boden-Bauwerk-Interaktion verwendet. Eine Modellierung des Bodens hat jedoch nur bei kleinen Dehnungsamplituden ihre Berechtigung. Bei Problemstellungen mit großen Verformungen und einer einhergehenden Verdichtung des Bodens sind elastische Bodenformulierungen unzureichend. Es werden numerische Untersuchungen vorgestellt, die sich mit der Schwingungsausbreitung im Boden befassen. Zunächst wird die Wellenausbreitung in einem räumlichen Stab und einem Kreisring untersucht. Weiterhin wird die Schwingung eines starren Fundamentes auf dem Halbraum betrachtet. Hierbei werden die Ergebnisse einer elastischen Berechnung denen einer hypoplastischen gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass bei Verwendung des hypoplastischen Stoffmodells sogenannte 'anelastische Wellen' beobachtet werden können, die sich in ihrer Ausbreitung je nach Problemstellung teilweise deutlich von der Wellenausbreitung im elastischen Medium unterscheiden.
In classical soil dynamics elastic formulations for the soil are normally used for design of dynamic excitated structures or for the prediction of ground vibrations or oscillations. This elastic formulation of the soil body is only valid if the dynamic excitation has small strain amplitudes. Regarding problems with large deformations and corresponding compaction of the soil elastic formulations are insufficient. In this contribution, numerical analyses dealing with wave propagation in the soil are presented. First, wave propagation inside a three-dimensional bar and circle are presented. Furthermore, the vibration of a rigid foundation on a half space is investigated. The results of elastic and hypoplastic formulation for the soil are compared to each other. It can be observed that in the case of a hypoplastic analysis so-called 'anelastic waves' occur. The anelastic wave propagation may differ considerably compared to elastic wave propagation depending on the investigated problem.
Elastische und anelastische Wellenausbreitungsphänomene in der Boden-Bauwerks-Interaktion
Elastic and anelastic wave propagation in soil-structure interaction
Henke, Sascha (author) / Grabe, Jürgen (author)
2009
22 Seiten, 14 Bilder, 13 Quellen
Conference paper
German
Wellen-Bauwerks-Interaktion bei mörtelvergossenen Schüttsteindeckwerken
| UB Braunschweig | 2020
Berechnungsverfahren für praxisnahe Boden-Bauwerks-Interaktionsprobleme im Frequenzbereich
| UB Braunschweig | 2014