Titelaufnahme

Titel
Rückrechnung eines Nagelwand-Großversuches mittels FLAC3D zur Verifikation von Boden-Nagel Modellen / von Péter Nagy
VerfasserNagy, Péter
Begutachter / BegutachterinPoisel , Rainer ; Preh, Alexander
Erschienen2013
Umfang93 Bl. : Ill., zahlr. graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Nagelwand / Großversuch / FLAC3D / Gäßler
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-61242 Persistent Identifier (URN)
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Rückrechnung eines Nagelwand-Großversuches mittels FLAC3D zur Verifikation von Boden-Nagel Modellen [4.72 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Gäßler (1987) führte im Rahmen seiner Dissertation Großversuche an vernagelten Geländesprüngen durch, untersuchte deren Trag- und Bruchverhalten und entwickelte darauf aufbauend ein Berechnungsverfahren beruhend auf einem Starrkörpermodell.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das bestmögliche Modell für die Darstellung der Bodennägel in FLAC3D durch Rückrechnung der von Gäßler (1987) durchgeführten Großversuche zu finden. Dazu wurden sechs Modelle aufgebaut und die Berechnungsergebnisse mit den Ergebnissen des Großversuchs verglichen. In diesen numerischen Modellen wurden einerseits verschiedene Stoffmodelle für den vernagelten Bodenkörper und andererseits verschiedene Strukturelemente für die Modellierung der Bodennägel und der Spritzbetonschale angewendet.

Im Rahmen der Arbeit wurde auch die Problematik der konventionellen analytischen Methoden für die Ermittlung der Sicherheit für Gleitflächen innerhalb des vernagelten Bodenkörpers behandelt. So sind zum Beispiel die anhand des Ansatzes von Gäßler (1987) ermittelten Nagelzugkräfte in den oberen Reihen wesentlich kleiner als die im Großversuch und die in den numerischen Untersuchungen ermittelten Kräfte.

Zusammenfassend kann daher gesagt werden, dass FLAC3D für die numerische Modellierung von vernagelten Konstruktionen anwendbar ist. Dabei sind in gering kohäsiven Böden das Entfestigungsverhalten des Bodens zu berücksichtigen, die Bodennägel mit Hilfe von Ankerelementen und die Spritzbetonschale mit Hilfe von Schalenelementen darzustellen. Das Programm zeigt besonders gute Ergebnisse unter Gebrauchslast und ist daher für den Gebrauchstauglichkeitsnachweis bestens geeignet, aber bildet auch den Bruchzustand relativ genau ab.

Zusammenfassung (Englisch)

Gäßler (1987) executed field tests on soil nail constructions, in order to investigate the structural behaviour and failure mechanism of soil nail constructions. He also developed an analytical design method for soil nail constructions based on the field tests.

The objective of the present diploma thesis was to find the best model for the soil nails in FLAC3D by the simulation of the field tests by Gäßler (1987). Six numerical models were set up for this purpose. The results of the numerical models were compared with the results of the field tests. Different material models were used for the reinforced ground and different structural elements for the nails and the shotcrete lining in the six models, in order to find the best way of simulating the field tests.

In the present diploma thesis the problem of the conventional analytical design methods of soil nail constructions is discussed. For example the upper nail forces gained by means of Gäßler's (1987) analytical method are much lower than the forces in the field tests and in the numerical models.

Summing up the studies showed that FLAC3D is suitable to model soil nail constructions. Thereby in soils with low cohesion the softening of the soil has to be considered, the soil nails have to be simulated using cable structural elements and the shotcrete lining has to be simulated using shell structural elements. The program presents especially good results under service loads, it can therefore be applied for a serviceability state design. The failure state of the soil nail construction can be identified as relatively close to the field tests.