Pfahltragfähigkeit unter zyklischer Belastung mittels Grenzscherdehnungsamplituden
Im Rahmen des Vorhabens wird die Auswirkung zyklischer Belastungen auf die langfristige Stabilität und Gebrauchstauglichkeit von Pfahlgründungen unter marinen Bedingungen untersucht. Zyklische Belastungen – insbesondere durch Wellenbeanspruchung und Sturmfluten – können bei einer hohen Anzahl von Lastzyklen zu bleibenden Verformungen und einer Verringerung der Mantelreibung führen, was die Tragfähigkeit der Gründung gefährden könnte.
Um eine fundierte Beurteilung dieser Belastungen zu ermöglichen, wird zunächst die für den Boden relevante Grenzscherdehnungsamplitude ermittelt – ein kritischer Wert, bis zu dem der Boden unter zyklischer Beanspruchung quasi-elastisch reagiert und keine dauerhaften Verformungen akkumuliert. Bleiben die Belastungen unterhalb dieser Amplitude, stabilisieren sich die Verformungen im Boden („shakedown“); wird sie hingegen überschritten, treten plastische Verformungen auf, die im Extremfall zu strukturellem Versagen führen können.
Die Ermittlung der Dehnungsamplituden am spezifischen Standort erfolgt durch numerische Simulationen. Die so erhaltenen Werte werden anschließend mit der Grenzscherdehnungsamplitude der Bodenschichten verglichen, um die Akkumulation bleibender Verformungen beurteilen zu können.