Yilei Shen

• Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Tragverhalten eines belasteten quadratischen Fundamentes, das durch nachträglich oder gleichzeitig hergestellte Bohrpfähle unterfangen wird. Die Auswirkungen nachträglich unter Fundamenten hergestellter Pfähle auf das Tragverhalten des Gesamtsystems Fundament und Pfähle werden untersucht. Es sind sowohl numerische Untersuchungen als auch Versuche an einem großmaßstäblichen Labor-Modell durchgeführt worden. Die Einflüsse einer nachträglichen Herstellung von Bohrpfählen auf das Fundamenttragverhalten sowie Herstellungseinflüsse werden numerisch simuliert und mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente (FEM) untersucht. Als Untergrund ist Sand angenommen. Es sind sowohl die unterfangenen Fundamente als auch zum Vergleich eine Fundamentplatte untersucht. Für die Fundamentplatte sowie die Pfähle wird ein linear elastisches Materialverhalten angenommen. Das Materialverhalten des Sandes ist durch ein elasto-plastisches Stoffmodell beschrieben. Die numerische Berechnungen sind mit dem 3D-Finite Elemente Programm NONSAP durchgeführt, in das das Stoffmodell für trockenen Sand implementiert wurde. Zur Überprüfung der Güte des verwendeten numerischen Rechenverfahrens einschließlich Stoffgesetz sind die Ergebnisse aus Modellversuche herangezogen. In den Parameterstudien wird das Tragverhalten des Pfahl-Fundamentes in Abhängigkeit verschiedener Parameter, z.B. Pfahllänge, Pfahldurchmesser, Porenzahl des Sands sowie Überlagerungsdruck numerisch berechnet. Anhand dieser Ergebnisse werden geschlossene analytische Beziehungen hergeleitet, mit denen das Tragverhalten des untersuchten Modells prognostiziert werden kann. Weiter sind die Widerstände des Fundamentes und der Pfähle getrennt ermittelt und es ist das Interaktionsverhalten beider Gründungselemente aufgezeigt worden.