Grundsatzuntersuchungen zur Drift von Pfählen unter zyklischer Horizontallast bei zeitlich veränaderlicher Lastrichtung und zur Reduzierung der Pfahldrift

Pfähle zeigen bei zyklischer Horizontalbelastung mit konstanter Lastrichtung eine Verformungsakkumulation mit zunehmender Zyklenzahl. Voruntersuchungen zeigten, dass Pfähle bei Einwirkung einer zyklischen Horizontallast bei zeitlich veränderlicher Lastrichtung aus der Hauptlastrichtung driften und dabei deutlich vergrößerte Verformungsraten aufweisen. Dieses Phänomen wird als Pfahldrift bezeichnet. Veränderliche Lastrichtungen liegen etwa bei Wind- und Wellenlasten vor, die z. B. auf Monopilegründungen im Offshore-Bereich einwirken. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird das Phänomen der Drift von Pfählen unter zyklischer Horizontallast mit veränderlicher Lastrichtung grundlegend untersucht. Dies umfasst experimentelle Untersuchungen (1g-Modellversuche und ng-Modellversuche in einer Zentrifuge am COFS in Perth/Australien) sowie Computersimulationen auf der Grundlage von Kontinuumsmodellen (Finite-Elemente-Methode) und Partikelmodellen (Distinct Element Method). Ziel des Projektes ist die Beschreibung und Modellierung des Phänomens der Pfahldrift sowie die Entwicklung technischer Maßnahmen zur Reduktion der Pfahldrift.

Stichworte

• Pfahlgründung

Publikationen

• Rudolph, C.; Grabe, J.; Bienen, B.: Drift of piles subjected to cyclic lateral loading from a varying direction: system vs. soil element behaviour. In Proceedings of 33rd International Conference on Ocean, Offshore and Artic Engineering (OMAE), 2014.electronically published under OMAE2014-23212.
• Rudolph C., Grabe J., Bienen B.: Response of monopiles under cyclic lateral loading with a varying loading direction. In Proceedings of International Conference on Physical Modelling in Geotechnics (ICPMG) 2014 in Perth/Australia, 2014.
• Rudolph, C.; Grabe, J.; Albrecht, I.: Simple shear tests with a varying shearing direction during cyclic shearing Geotechnique Letters, 4(April): S. 102-107, 2014.
• Boso, M.; Grabe, J.: Long term compression behaviour of soft organic sediments. In Proceedings of ISSMGE TC-101 Workshop on Multiphysical Testing of Soils and Shales 2012 in Lausanne/Switzerland, 2012.