Sauginstallation Maritimer Strukturen (SIMS) - hydraulisch-mechanisch gekoppelte numerische Modellierung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Grabe
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289128395

In dem Forschungsvorhaben wird die Installation von Suction-Buckets bzw. Suction-Caissons, welche mittels Unterdruck in den aus gesättigtem Sand oder geschichtetem Boden bestehenden Meeresboden eingebracht werden, deren Tragverhalten unter Berücksichtigung des Herstellungseinflusses sowie das mittels Überdruck unterstützte Herausziehen aus dem Meeresboden untersucht. Aufbauend auf existierenden Ergebnissen von Modellversuchen zum Einbring- und Herausziehvorgang sowie zum Tragverhalten werden ergänzende Modellversuche in einer geotechnischen Zentrifuge zur Untersuchung der Drainagebedingung des Bodens während der Einbringung und des Herausziehens durchgeführt. Durch numerische Simulationen des Einbring- und Herausziehvorgangs sowie des Tragverhaltens sollen die mechanisch-hydraulisch gekoppelten Prozesse in homogenen, rolligen und geschichtetem Böden besser verstanden werden und der Einfluss des Einbringvorgangs auf das spätere Tragverhalten untersucht werden. Zur Modellierung des mechanisch-hydraulisch gekoppelten Verhaltens von gesättigten Böden wird ein bereits am Institut des Antragstellers existierender Ansatz für die Finite-Elemente-Methode (FEM) verwendet. Zudem wird die Material-Point-Method (MPM) für Simulation zur Installation herangezogen. Da der Quellcode des verwendeten MPM-Programms dem Institut des Antragstellers vorliegt, kann dieser problemspezifisch modifiziert und erweitert werden. Die MPM-Modelle zur Simulation der Installation und die FEM-Modelle zur Simulation der Belastung werden validiert und für Parameterstudien zur Untersuchung verschiedener Einflüsse genutzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen