Seismische Deformationsmethode zur Bemessung eines Absenktunnels: Fid-Bau Portal

Seismische Deformationsmethode zur Bemessung eines Absenktunnels

Vrettos, Christos / Kolias, Basil / Panagiotakos, Telemachos / Richter, Thomas

Im Beitrag wird der Entwurf eines Absenktunnels in einer Erdbebenregion vorgestellt. Zur Erfassung der kinematischen Interaktion zwischen Tunnel und umliegendem Boden wird die Deformationsmethode angewandt, indem geeignete Verformungsmuster auf die Tunnelkonstruktion eingeprägt werden. Die Berechung wird sowohl für die Verzerrung des Tunnelquerschnittes als auch für die räumliche Verformung des Gesamtsystems durchgeführt. Für letztere wird ein Winkler-Modell zugrunde gelegt, bestehend aus einem auf nicht-linearen Federn gelagerten Balken, welche die Effekte der Boden-Bauwerk-Interaktion erfassen. In der Abhandlung werden die Projektdaten zusammengefasst, die gewählte Methode zur Ermittlung der seismischen Anregung auf den Tunnel vorgestellt, die wesentlichen Merkmale des statischen Systems sowie die Herleitung geeigneter Werte für die Bodenfeder angegeben und die Erkenntnisse bezüglich des Einflusses der Elementlänge auf die Schnittgrößen und die Fugenverschiebungen dargestellt. Die vorgestellte Vorgehensweise beinhaltet alle wesentlichen Aspekte zur Berechnung der Antwort von oberflächennahen Absenktunneln in weichen Böden mit vertretbarem Aufwand. Eine Verfeinerung ist bei der Ausführungsplanung erforderlich und betrifft hauptsächlich die Variation der Werte der Federkonstanten entlang der Tunnelachse als Folge der Variabilität der Baugrundverhältnisse, aber auch die Untersuchung mehrerer Erdbebenzeitverläufe und die Variation der scheinbaren Wellengeschwindigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass infolge der Bedeutung der kinematischen Interaktion die seismischen Eingangsparameter Geschwindigkeit und Beschleunigung den gleichen Stellenwert haben, wenn seismisch induzierte Schnittgrößen und Verschiebungen derartiger Bauwerken berechnet werden.