Wellenausbreitung und Schockfrontbildung bei hochenergetischen Einwirkungen im gesättigten Boden

In dem Forschungsvorhaben wird die Ausbreitung von Wellen, die durch impulsartige Belastungen in gesättigtem Boden verursacht werden, untersucht. Hierzu wurden bereits Messungen der Dynamischen Intensivverdichtung sowie Bodensprengungen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Messungen werden zu Validierungszwecken für numerische Simulationen herangezogen werden. Die Simulationen werden mit zwei numerischen Methoden, der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Material Point Method (MPM) durchgeführt. Dabei werden die Methoden verglichen und Erkenntnisse zu ihrer Anwendbarkeit gewonnen. Des Weiteren werden auch zwei unterschiedliche mathematische Modelle für den gesättigten Boden, die u-p- und v-w-Formulierung, auf ihre Unterschiede bei der Simulation hochdynamischer Prozesse untersucht. Der Einfluss des Porenwassers und der aus der Nichtlinearität der Stoffgleichungen entstehenden Unstetigkeit der Lösung auf die Wellenausbreitung wird erforscht.

Stichworte

• Bodendynamik
• Bodensprengung
• DYNIV

Publikationen

• Kirstein, J.; Grabe, J.; Chmelnizkij, A.: Numerische Berechnungen und messtechnische Begleitung zur Dynamischen Intensivverdichtung. In Tagungsband zur 34. Baugrundtagung 2016 in Bielefeld, S. 297-304, 2016.
• Chmelnizkij, A.; Grabe, J.: Untersuchungen zur Wellenausbreitung im Boden infolge impulsartiger Beanspruchungen aus Fallmassen und Explosionen. In Tagungsband zum 12. Hans Lorenz-Symposium 2016 in Berlin, Jg. 70 von Veröffentlichungen des Grundbauinstituts der TU Berlin, S. 137-148, 2016.