Calculation of geostatic stress
Im ersten Rechenschritt (Bauphase 1) ermöglicht das GEO5 FEM-Programm die Festlegung der anfänglichen geostatischen Spannungen entweder durch eine klassische Finite-Elemente-Analyse der vorhandenen Struktur oder durch Anwendung des Ko Verfahrens.
Die erste Option ermöglicht die Berücksichtigung eines beliebigen Stoffmodells. Durch die Wahl eines nichtlinearen Modells kann die Analyse bereits im ersten Rechenschritt (Bauphase) eine mögliche Entwicklung von Bruchflächen erfassen, was sich in der Entstehung plastischer Verformungen widerspiegelt.Verhält sich das Bodenmaterial elastisch, ergibt sich das Verhältnis zwischen der vertikalen Spannung σz und der horizontalen Spannung σx wie folgt:
wobei ν die Querkontraktionszahl (Poissonzahl) ist.
Das K₀-Verfahren wird typischerweise angewendet, wenn ein bestimmtes Verhältnis zwischen vertikaler und horizontaler Spannungskomponente erforderlich ist. Beispielsweise kann bei überkonsolidierten Böden die tatsächliche horizontale Spannung deutlich höhere Werte erreichen als bei normal konsolidierten Böden.Diese Option kann auch dann hilfreich sein, wenn ein fortschrittliches nichtlineares Materialmodell verwendet wird, das eine Vorgabe des Vorbelastungsdrucks erfordert.Obwohl die Analyse zunächst elastisch erfolgt, können die resultierenden Spannungen in der zweiten Rechenschritt (Bauphase) die Bruchbedingung verletzen, wenn nichtlineare Stoffmodelle vom Typ Mohr-Coulomb verwendet werden. In diesem Fall wird eine Iteration des Gleichgewichts durchgeführt, selbst wenn in dieser Bauphase keine Änderungen vorgenommen werden.Die Parameter für die Einführung der Anfangsspannungen bei dieser speziellen Option werden bei der Definition der Materialmodelle in der Spannungsberechnung festgelegt.Weitere Informationen finden Sie hier.