Explicit modeling of cone and strip footing penetration under drained and undrained conditions using a visco-hypoplastic model

Explizite Modellierung des Eindringens einer Sonde und eines Streifenfundaments unter dränierten und undränierten Bedingungen mittels eines visko-hypoplastischen Stoffgesetzes

In diesem Artikel wird ein visko-hypoplastisches Modell vorgestellt, welches das viskose Verhalten einschließlich Kriechen, Relaxation und Viskosität eines bindigen Bodens beschreiben kann. Dieses Modell wird in der Form einer "user Subroutine" VUMAT in Abaqus/Explicit implementiert, damit die Anwendungen der CEL-Methode zur Simulation der Ton-Struktur-Interaktion erweitert werden können. Die VUMAT-Routine wird mithilfe der UMAT-Routine durch Nachrechnung von Elementversuchen überprüft. Zusätzlich wird eine entkoppelte Analysestrategie in die VUMAT-Routine implementiert, um eine Modellierung des Bodens unter undränierten Bedingungen zu ermöglichen. Durch Skalierung der Referenzkriechrate wird die Effizienz der expliziten Analysen verbessert. Danach wird der Penetrationsvorgang einer Drucksonde in bindigen Böden mithilfe der FE-Modellierung simuliert, um den Einfluss der Eindringgeschwindigkeit auf den Drucksondierwiderstand zu untersuchen. Schließlich wird mit dem Eindrücken eines Streifenfundaments in den Untergrund ein komplexes geotechnisches Randwertproblem mit Verwendung der gekoppelten Euler-Lagrange-Methode mit der VUMATRoutine untersucht.