A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Validierung und Kalibrierung eines hypoplastischen Stoffmodells für expansive Böden
Einige Böden neigen aufgrund ihrer tonmineralogischen Zusammensetzung bei Kontakt mit Wasser zur Volumenänderung, welche sich phänomenologisch entweder als Expansion oder durch eine Quelldruckentwicklung äußert. In der Baupraxis müssen sowohl die Quellphänomene als auch das hydromechanisch gekoppelte Materialverhalten allgemein z.B. bei der Bemessung von Tunnelbauwerken oder Abdichtungen berücksichtigt werden. Existierende empirische Modelle sind für komplexe Randbedingungen oft unzureichend, doch die Anwendung höherwertiger mechanischer Stoffmodelle stellt aufgrund komplexer Modellformulierungen und meist aufwendiger Bestimmung der benötigten Materialparameter eine große Hürde dar. In diesem Aufsatz wird ein von den Autor:innen kürzlich vorgestelltes neuartiges hypoplastisches Stoffmodell für expansive Böden durch die Anwendung auf weitere experimentelle Studien validiert. Zur Erleichterung der Anwendung des Stoffmodells in der Praxis wird eine vereinfachte Parameterkalibrierung erläutert, die keine aufwendige experimentelle Untersuchung erfordert.
Validation and calibration of a hypoplastic model for expansive soils
Due to their mineralogical composition, some soils tend to change in volume when they come into contact with water. Volumetric expansion or development of swelling pressure are manifestations of this tendency. In construction practice, both the swelling phenomena and the hydromechanically coupled material behavior must be considered in the design of tunnels or sealing structures. Existing empirical models are often inadequate for complex boundary conditions, while on the other hand, the application of sophisticated mechanical constitutive models represents a major challenge due to complex model formulations and parameter calibration. In this paper a novel hypoplastic constitutive model for expansive soils recently presented by the authors is validated by applying it to a wide set of experimental campaigns. A simplified parameter calibration without requiring complex experimental investigations is demonstrated to ease practical application of the constitutive model.
Validierung und Kalibrierung eines hypoplastischen Stoffmodells für expansive Böden
Einige Böden neigen aufgrund ihrer tonmineralogischen Zusammensetzung bei Kontakt mit Wasser zur Volumenänderung, welche sich phänomenologisch entweder als Expansion oder durch eine Quelldruckentwicklung äußert. In der Baupraxis müssen sowohl die Quellphänomene als auch das hydromechanisch gekoppelte Materialverhalten allgemein z.B. bei der Bemessung von Tunnelbauwerken oder Abdichtungen berücksichtigt werden. Existierende empirische Modelle sind für komplexe Randbedingungen oft unzureichend, doch die Anwendung höherwertiger mechanischer Stoffmodelle stellt aufgrund komplexer Modellformulierungen und meist aufwendiger Bestimmung der benötigten Materialparameter eine große Hürde dar. In diesem Aufsatz wird ein von den Autor:innen kürzlich vorgestelltes neuartiges hypoplastisches Stoffmodell für expansive Böden durch die Anwendung auf weitere experimentelle Studien validiert. Zur Erleichterung der Anwendung des Stoffmodells in der Praxis wird eine vereinfachte Parameterkalibrierung erläutert, die keine aufwendige experimentelle Untersuchung erfordert.
Validation and calibration of a hypoplastic model for expansive soils
Due to their mineralogical composition, some soils tend to change in volume when they come into contact with water. Volumetric expansion or development of swelling pressure are manifestations of this tendency. In construction practice, both the swelling phenomena and the hydromechanically coupled material behavior must be considered in the design of tunnels or sealing structures. Existing empirical models are often inadequate for complex boundary conditions, while on the other hand, the application of sophisticated mechanical constitutive models represents a major challenge due to complex model formulations and parameter calibration. In this paper a novel hypoplastic constitutive model for expansive soils recently presented by the authors is validated by applying it to a wide set of experimental campaigns. A simplified parameter calibration without requiring complex experimental investigations is demonstrated to ease practical application of the constitutive model.
Validierung und Kalibrierung eines hypoplastischen Stoffmodells für expansive Böden
Nitsch, Antonia (author) / Machaček, Jan (author) / Wichtmann, Torsten (author) / Grandas Tavera, Carlos Eduardo (author)
Bautechnik ; 100 ; 689-698
2023-11-01
10 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
English
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