Bemessungserddruck und Setzungsentwicklung bei integralen Brücken

Abstract

Die vorliegende Arbeit umfasst umfangreiche Untersuchungen und Darstellungen zum Bemessungserddruck und zur Setzungsentwicklung bei integralen Brücken. Bei integralen Brückenbauwerken spielt die Interaktion zwischen Bauwerk und Baugrund eine bedeutende Rolle, da diverse Zwangsbeanspruchungen aus dem Brückenüberbau direkt über die Widerlager auf die angrenzende Hinterfüllung übertragen werden. Der in Deutschland angewandte Bemessungsansatz des Erddrucks für Widerlagerwände von VOGT wird validiert. Darüber hinaus wird auf Grundlage der eigenen Erkenntnisse aus numerischen Berechnungen und Messungen am Beispielprojekt ein vereinfachter Bemessungsansatz vorschlagen.

Außerdem beinhaltet die Arbeit ausführliche numerische Untersuchungen zum zyklischen Erddruck auf Widerlagerwände sowie zum Setzungsverhalten der angrenzenden Hinterfüllung mit vier verschiedenen Stoffmodellen: Hardening-Soil, Hypoplastizität mit und ohne intergranulare Dehnung und Neohypoplastizität.

Im Transfer-Forschungsprojekt (DFG-Projektnummer 397521181) konnten innerhalb des ersten Jahres bereits einige Erkenntnisse gewonnen werden. Es lassen sich die sog. Tageszyklen, die auf Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht zurück zu führen sind, in den Erddruckmessungen gut erkennen.

Design earth pressure and development of settlement at integral abutment bridges:The present thesis comprises extensive investigations and presentations of the design earth pressure and the development of settlement at integral bridges. At integral abutment bridge structures, the interaction between the structure and the soil plays an important role, since various constrained loads from the bridge superstructure are rather transferred directly via the abutments to the adjacent backfill. The design approach of the earth pressure for abutment walls by VOGT used in Germany is validated. In addition, a simplified design approach is proposed based on findings from numerical calculations and measurements from a sample project.

Besides this thesis contains detailed numerical investigations regarding cyclic earth pressure on abutment walls as well as the settlement behavior of the adjacent backfill using four different material models: Hardening-Soil, hypoplasticity with and without intergranular expansion and neohypoplasticity

Some of the insights were already gained within the first year of the sample research project (DFG project number 397521181). The so-called daily cycles which can be traced back to temperature differences between day and night were already well perceived in soil pressure measurements.