Bestimmung der Erddruckverteilung bei Ansatz nichtlinearer Materialgesetze

Jürgen Schmitt

Verlag Diplomica Verlag GmbH, 2008

ISBN 9783836613873 , 142 Seiten

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Bestimmung der Erddruckverteilung bei Ansatz nichtlinearer Materialgesetze: 1
Inhaltsverzeichnis: 3
Bezeichnungen: 6
1 Einleitung: 8
2 Analytische Methoden zur Bestimmung des Erdwiderstandes: 11
2.1 Mohr-Coulomb (1773): 11
2.2 Krey (1936): 11
2.3 Ohde (1938): 12
2.4 Caquot-Kerisel (1956): 12
3 Erddruckversuche: 14
3.1 Franzius (1928), [32]: 14
3.2 Narain, Saran, Nandakumaran (1969), [58]: 15
3.3 Roscoe (1970), [3]: 18
3.4 Laumans (1977), [51]: 19
3.5 Vogt (1984), [79]: 21
3.6 Mao (1993), [52]: 23
3.7 Wittlinger (1994), [85]: 25
3.8 Bartl (1997), [11]: 27
3.9 Zusammenstellung der Erddruckversuche: 30
4 Elastoplastische Stoffgesetze der Boden- und Felsmechanik: 31
4.1 Grundlagen: 31
4.1.1 Fließkriterium: 31
4.1.2 Fließregel: 31
4.1.3 Verfestigungs- und Entfestigungsregel: 33
4.2 Invarianten: 36
4.3 Mohr-Coulomb Kriterium: 39
4.4 Drucker-Prager Kriterium: 43
4.5 Braunschweiger Kappenmodell: 46
4.6 Zusammenstellung elastoplastischer Stoffgesetze: 50
5 Implementierung elastoplastischer Stoffgesetze in das FE-Programm ANSYS: 51
5.1 Einführung: 51
5.2 Analyse des Fortranquellcodes USERPL.F: 52
5.3 Programmierung elastoplastischer Stoffgesetze über die Benutzerschnitt-stelle UPF: 53
5.3.1 Flußdiagramm für die Umsetzung der elastoplastischen Stoffgesetzeüber die Benutzerschnittstelle UPF: 53
5.3.2 Beschreibung der Eingabedaten für die Anwendung der elastoplastischen Stoffgesetze: 54
5.3.3 Berechnung der TRIAL-Spannungen: 55
5.3.4 Abprüfung des 1. Fließkriteriums und Berechnung der Dehnungsinkremente: 56
5.3.5 Umformung der Tangentensteifigkeitsmatrix: 58
5.3.6 Abprüfung des 2. Fließkriteriums bei Anwendung des entwickelten Braunschweiger Kappenmodells mit einer volumetrischen Fließbedingung und Berechnung der Dehnungen: 58
5.4 Einbinden des Fortranquellcodes in das FE-Programm ANSYS: 60
5.5 Verifikation der programmierten Stoffgesetze anhand eines FE-Modells: 61
6 Vergleichsberechnungen FE-Erddruckmodell nach Schweiger: 65
6.1 Modellaufbau und Materialkennwerte: 65
6.2 Vergleich und Beurteilung der Berechnungsergebnisse: 66
6.3 Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse: 69
7 Umsetzung von Erddruckversuchen in ein FE-Modell: 81
7.1 Erddruckversuche Narain, Saran und Nandakumaran: 81
7.1.1 Zusammenstellung von Bodenkennwerten und Materialparametern: 81
7.1.2 Aufbau des FE-Modells: 82
7.1.3 Vergleich und Beurteilung der Berechnungsergebnisse mit denVersuchsergebnissen: 84
7.1.4 Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse: 88
7.2 1g-Modellversuch nach Bartl: 115
7.2.1 Zusammenstellung von Bodenkennwerten und Materialparametern: 115
7.2.2 Aufbau des FE-Modells: 116
7.2.3 Vergleich und Beurteilung der Berechnungsergebnisse mit den Versuchsergebnissen: 117
7.2.4 Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse: 118
8 Analytische Berechnung des Erdwiderstandes: 120
8.1 Erddruckversuche von Narain, Saran und Nandakumaran: 120
8.2 1g-Modellversuch von Bartl: 121
9 Gegenüberstellung und Beurteilung der bestimmtenErddruckverteilungen: 123
10 Zusammenfassung: 132
11 Literaturverzeichnis: 135