Ganzheitlicher Ansatz für das Design von Einzelpfählen und Pfahlgruppen unter zyklischer Belastung

Förderung

DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft

Ansprechpartner

Alischa albared, M.Sc.
Dr.-Ing. Felipe Prada

Kooperation

DFG-Verbundprojekt mit dem Institut für Geotechnik und Baubetrieb der TU Hamburg-Harburg (Prof. Jürgen Grabe)

Zusammenfassung

Problembeschreibung
Das Langzeit-Last-Verformungs-Verhalten von Pfählen unter zyklischer axialer und lateraler Belastung ist essentiell für das Design einer Reihe von Pfahlgründungen in der Geotechnik. Akkurate Vorhersagen dieses Verhaltens sind, vor allem im Offshore-Bereich, sowohl aufgrund der unterschiedlichen Art der zyklischen Belastung als auch der extrem hohen Anzahl von Lastzyklen im Vergleich zu konventionellen Ingenieurbauten schwierig. Infolge der sich schnell entwickelnden On- und Offshore-Windbranche ist das Interesse an präzisen Vorhersagen größer als je zuvor und des Weiteren sind in der Praxis auch eine große Vielfalt von anderen Pfahlstrukturen beträchtlichen zyklischen Belastungen ausgesetzt. Während zum einen die statischen und zyklischen Belastungen und zum anderen die Größe der jeweiligen Strukturen zunehmen, werden die Designanforderungen anspruchsvoller. Daher wird ein Designansatz benötigt, der akkuratere Methoden der Vorhersage und damit kosteneffizientere Pfahldesigns für Offshore-Windenergieanlagen, basierend auf Laborversuchen, Zentrifugenmodellen und numerischen Berechnungen, ermöglicht.

Ziel
Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines neuen ganzheitlichen Designansatzes für die Vorhersage des Last-Verformungs-Verhaltens von Pfählen unter zyklischer lateraler und axialer Belastung in granularen und kohäsiven Böden für eine niedrige und hohe Anzahl von Lastzyklen.

Vorgehen
Das Langzeit-Last-Verformungs-Verhalten von Pfählen unter zyklischer axialer und lateraler Belastung ist essentiell für das Design einer Reihe von Pfahlgründungen in der Geotechnik. Akkurate Vorhersagen dieses Verhaltens sind, vor allem im Offshore-Bereich, sowohl aufgrund der unterschiedlichen Art der zyklischen Belastung als auch der extrem hohen Anzahl von Lastzyklen im Vergleich zu konventionellen Ingenieurbauten schwierig. Infolge der sich schnell entwickelnden On- und Offshore-Windbranche ist das Interesse an präzisen Vorhersagen größer als je zuvor und des Weiteren sind in der Praxis auch eine große Vielfalt von anderen Pfahlstrukturen beträchtlichen zyklischen Belastungen ausgesetzt. Während zum einen die statischen und zyklischen Belastungen und zum anderen die Größe der jeweiligen Strukturen zunehmen, werden die Designanforderungen anspruchsvoller. Daher wird ein Designansatz benötigt, der akkuratere Methoden der Vorhersage und damit kosteneffizientere Pfahldesigns für Offshore-Windenergieanlagen, basierend auf Laborversuchen, Zentrifugenmodellen und numerischen Berechnungen, ermöglicht.