Structural design of tunnels - how reliable are the results of numerical calculations? Investigation using a 3D model for a mined underground railway station

Hochwertige Stoffgesetze in Berechnungsmodellen erlauben es, die Bemessung und den Tragsicherheitsnachweis in das numerische Modell zu integrieren ("Implizite Bemessung"): Die Stoffgesetze begrenzen die Spannungen auf Werte, die das Material ertragen kann. Auch Teilsicherheitsbeiwerte auf Last- und Widerstandsseite können erfasst werden. Am Beispiel des zeitabhängigen, räumlichen Rechenmodells für eine U-Bahnstation mit Tunnelverschneidungen, die in bergmännischer Bauweise im Lockergestein hergestellt wird, wird untersucht, wie weit die Stoffgesetze und das Rechenmodell die in den Eurocodes festgelegten Anforderungen zum Nachweis der Tragsicherheit erfüllen und wie realitätsnah die Berechnungsergebnisse sind.

Es werden einige Vereinfachungen und Schwächen des Rechenmodells beleuchtet, ihre Auswirkungen auf das Ergebnis untersucht und in Relation zu den Unsicherheiten bei den zur Verfügung stehenden Materialkennwerten bewertet. Vorschläge werden unterbreitet, wie Auswirkungen von Modellfehlern auf der unsicheren Seite vermieden werden können. Auf weitere Aspekte, die die Zuverlässigkeit von Berechnungen beeinträchtigen können, wird ebenfalls hingewiesen.