Finite-Elemente-Berechnungen quasistatischer und dynamischer Probleme mit einem poroelastischen Zweikomponentenmodell / Finite element calculations of quasistatic and dynamic problems using a two-component poroelastic model

Die Arbeit ist Teil eines Gesamtprojekts, dessen Ziel es ist, die Ausbreitung von Schall und Erschuetterungen durch Schiffsverkehr an Wasserstrassen zu untersuchen und dafuer ein praxisnahes Rechenmodell zu entwickeln. Es wird daraufeingegangen, wie die Schalluebertragung durch den Boden, der als zweikomponentiges poroeses Medium mit den beiden Komponenten Feststoff und Fluid betrachtet wird, beschrieben wird. An zwei praktischen Beispielen, dem quasistatischen Vorgang der Konsolidierung einer Bodenschicht und dem dynamischen Prozess der Erschuetterungsausbreitung in einem wassergesaettigten poroelastischen System, wird die Modellierung und Implementierung eines Zweiphasensystems demonstriert. Es handelt sich um eine so genannte u-p-Formulierung mit den zwei Variablen Feststoffverschiebung und Porenwasserdruck. Das Modell, in das das Prinzip der effektiven Spannungen und das Darcy-Gesetz eingehen, wurde in ein Finite-Element-Programm implementiert, um auch Probleme loesen zu koennen, die mit analytischen Methoden nicht mehr zu bewaeltigen sind. ABSTRACT IN ENGLISH: On two practical examples, namely the quasistatic process of consolidation of a soil layer and the dynamic process of wave propagation in a water-saturated poroelastic system, the modelling and implementation of a two-phase-element is demonstrated. The so-called u-p formulation uses the two variables solid displacement and pore water pressure. The principle of effective stresses and the Darcy law enter the model which has been implemented into a Finite Element package in order to be able to solve also problems which are intractable by use of analytical methods. (A)

• Authors:
  • SAVIDIS, S A
  • ALBERS, B
  • TASAN, H E
  • SAVVIDIS, G
• Publication Date: 2011

Language

• German

Media Info

• Pagination: 241-9
• Serial:
  • Bauingenieur
  • Volume: 86
  • Issue Number: 5
  • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Calculation; Consolidation; Diffusion (Optics); Finite element method; Heat transfer; Mathematical models; Motion; Pore water pressures; Soil mechanics; Soil stabilization; Soils; Sound; Vibration; Water traffic
• ITRD Terms: 6731: Übertragung (phys); 6464: Berechnung; 4156: Boden; 5755: Bodenmechanik; 6769: Diffusion; 5558: Erschuetterung; 5791: Konsolidierung (Boden); 6490: Methode der finiten Elemente; 5762: Porenwasserdruck; 6473: Rechenmodell; 6748: Schall; 5483: Verschiebung; 788: Wasserverkehr
• Subject Areas: Geotechnology; Marine Transportation; I42: BODENMECHANIK;

Filing Info

• Accession Number: 01359440
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Dec 22 2011 10:16AM