Ein Modell zur Berechnung des Verformungsverhaltens von horizontal hochzyklisch beanspruchten Pfählen

Für die Prognose des Verformungsverhaltens horizontal hochzyklisch beanspruchter, langer oder mittellanger Pfähle, eingelagert in nichtbindigen Böden, wird ein vereinfachtes Ingenieurmodell für dränierte Verhältnisse, basierend auf dem hochzyklischen Akkumulationsmodell (HCA) von NIEMUNIS, WICHTMANN und TRIANTAFYLLIDIS [1], entwickelt. Die monotone Bodenverformung unter statischer Belastung wird durch elastische Federn um den Pfahl approximiert, wobei die Bodenverformungsakkumulation unter zyklischer Beanspruchung (zyklisches Kriechen) durch in Reihe hinter den Federn geschaltete quasi viskose Dämpfer nach dem HCA-Modell modelliert wird. Die quasi viskosen Dämpfer repräsentieren die akkumulierten Verformungen infolge der Zyklenanzahl (zyklisches Kriechen). Diese Betrachtung ist größtenteils physikalisch durch Elementversuche abgesichert. Zusammen mit dem Pfahl stellen die Feder-Dämpfer-Elemente ein elastisch gebettetes Balkensystem dar. Zwei Varianten des Modells mit einer beidseitigen Anordnung von Federn und Dämpfern auf der Lee- und Luv-Seite und einer einseitigen Anordnung nur auf der Lee-Seite werden vorgestellt. Die berechnete Pfahlverschiebungsprognose des Modells wird den Ergebnissen von bereits in der Literatur vorhandenen Ingenieurmodellen und der Lösung einer 3-D-Finite-Elemente-Simulation mit dem HCA-Modell gegenübergestellt.