Mit dem Ziel der Entwicklung einer standardisierten Vorgehensweise zur Parametrisierung
von sandigen Böden beschäftigt sich diese Arbeit mit aktuellen Methoden
zur Bestimmung der Stoffparameter für das hypoplastische Stoffgesetz mit intergranularen
Dehnungen. Mit seiner Dissertation zu dem Thema „Hypoplastizität
und Granulometrie einfacher Korngerüste“ etablierte HERLE (1997) eine bis heute
weitestgehend übernommene Methode zur Ermittlung der acht Stoffparameter des
hypoplastischen Grundmodells aus bodenmechanischen Standardversuchen. In
den letzten Jahren wurden weitere Ansätze entwickelt, die auf den Überlegungen
von HERLE beruhen [...]. Mit dem Minimalistic Experimental Programme von MAŠÍN (2019) und dem Online-Kalibrierungs-Tool ExCalibre des SOILMODELS-Projekts stehen allen Anwender*innen des Stoffgesetzes zwei Methoden einer solchen vereinfachten Vorgehensweise zur Verfügung. Zudem entspricht die Kalibrierung der Stoffparameter durch Anpassung der Simulationskurven an Messkurven in Element-Test-Simulationen dem
Stand der Technik. Eine vergleichende Prüfung der genannten Methoden auf
Grundlage der gleichen Versuchsdaten erfolgte bisher nicht. Die unterschiedlichen
Parametrisierungsansätze werden in dieser Arbeit am gut dokumentierten
und vielfach verwendeten Karlsruhe-Sand getestet. Es werden insgesamt acht Parametersätze ermittelt und dessen Simulationsergebnisse miteinander verglichen.
Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Vorschlag einer standardisierten Vorgehensweise zur Parametrisierung der acht Stoffparameter des hypoplastischen
Grundmodells gemacht [...]. Über die Parametrisierung
der zusätzlichen fünf Stoffparameter der Erweiterung der intergranularen
Dehnungen wird ein aktueller Überblick erarbeitet, da die Durchführung
der speziellen erforderlichen bodenmechanischen Laborversuche im Rahmen der
Arbeit nicht möglich war.:1 EINFÜHRUNG
2 DAS HYPOPLASTISCHE STOFFGESETZ FÜR NICHTBINDIGE BÖDEN
2.1 MECHANISCHES VERHALTEN VON NICHTBINDIGEN BÖDEN
2.2 HYPOPLASTISCHE STOFFGESETZE
2.2.1 Allgemeine Formulierung des hypoplastischen Stoffgesetzes nach VON WOLFFERSDORFF
2.2.2 Small Strain Stiffness - Intergranulare Dehnungen nach NIEMUNIS UND HERLE
3 ZUR PARAMETRISIERUNG DER HYPOPLASTISCHEN STOFFPARAMETER MIT INTERGRANULAREN DEHNUNGEN
3.1 PARAMETERBESTIMMUNG ANHAND VON LABORVERSUCHEN
3.1.1 Versuche und Methoden zur Parametrisierung der Stoffparameter
3.1.2 Vorschlag eines Prüfprogramms zur Parametrisierung der hypoplastischen Stoffparameter
3.2 PARAMETERKALIBRIERUNG MIT EXCALIBRE
4 BESCHREIBUNG DES NICHTBINDIGEN BODENS UND LABORVERSUCHE
4.1 BESCHREIBUNG DES BODENMATERIALS
4.2 ERLÄUTERUNG DER ERFORDERLICHEN LABORVERSUCHE
4.2.1 Schüttkegelversuch
4.2.2 Ödometerversuch
4.2.3 Triaxialversuch
4.3 LABORVERSUCHE AM KARLSRUHE-SAND
4.3.1 Schüttkegelversuche
4.3.2 Ödometerversuche
4.3.3 Triaxialversuche
5 PARAMETRISIERUNG DER HYPOPLASTISCHEN STOFFPARAMETER
5.1 PARAMETRISIERUNG NACH HERLE
5.2 PARAMETRISIERUNG ANHAND VON ELEMENT-TEST-SIMULATIONEN
5.3 PARAMETRISIERUNG MIT EXCALIBRE
5.4 ZUSAMMENFASSUNG DER KALIBRIERTEN PARAMETERSÄTZE
6 VALIDIERUNG DER STOFFPARAMETER
6.1 REFERENZVERSUCHE ZUR VALIDIERUNG DER PARAMETERSÄTZE
6.2 SIMULATIONEN DER REFERENZVERSUCHE
6.3 AUSWERTUNG UND VERGLEICH DER SIMULATIONS- UND MESSKURVEN
6.4 ZUSAMMENFASSUNG DER VALIDIERUNGSERGEBNISSE
7 ENTWICKLUNG DER STANDARDISIERTEN VORGEHENSWEISE ZUR PARAMETRISIERUNG VON SANDIGEN BÖDEN FÜR DAS HYPOPLASTISCHE STOFFGESETZ
7.1 BEURTEILUNG DER UNTERSUCHTEN PARAMETRISIERUNGSANSÄTZE
7.2 VORSCHLAG EINER STANDARDISIERTEN VORGEHENSWEISE ZUR PARAMETRISIERUNG
7.3 FEHLERQUELLEN UND WEITERE UNTERSUCHUNGEN ZUR VALIDIERUNG DES VORSCHLAGS
7.4 ZUSAMMENFASSUNG
8 FAZIT UND AUSBLICK
9 LITERATURVERZEICHNIS
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:77854 |
| Date | 08 February 2022 |
| Creators | Fock, Vanessa |
| Contributors | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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