Fundamentale Veränderungen in seismischer Geotechnik dank neuartiger Ansätze
Die traditionelle seismische Auslegung für SFSI basiert noch auf dem vorsichtigen und traditionellen statischen geotechnischen und bautechnischen Ansatz. Dieser bezieht sich darauf, das Überschreiten mehrerer Schwellenwerte zu vermeiden, die Schadensmechanismen im tragenden Boden Boden oder an der Grenzfläche zwischen Fundament und Boden herbeiführen. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass die unelastische und nichtlineare Reaktion zwischen Boden und Fundament bei einem Erdbeben unvermeidlich und manchmal sogar notwendig ist. Anhand eines Überblicks über die konventionellen Methoden für seismische Belastungen schlug das von der EU geförderte Projekt DARE (Soil foundation structure systems beyond conventional seismic failure thresholds: Application to new or existing structures and monuments) eine SFSI-Konstruktion vor, die nahe am Rand des Versagens ein Erdbeben überstehen kann. Die Projektpartner überprüften und demonstrierten mit Erfolg das Potenzial möglicher unterirdischer Haltesysteme zum Reagieren auf starke seismische Erschütterungen. Dabei wurden mehrere Schwellenwerte überschritten, die zu Schäden führen würden und die weltweit durch Erdbebenbaunormen verboten sind. Nach experimentellen Untersuchungen, numerischen Simulationen und Feldbeobachtungen an Schauplätzen von Erdbeben aus jüngster Zeit entwickelte das DARE-Team eine kostengünstige Erdbebenschutzmethodik. Es lieferte gleichermaßen den Beweis dafür, dass die SFSI-Systeme derart gestaltet werden können, dass sie einem Grundbruch aufgrund einer tektonischen Störung mit Rissen im Untergrund oder aufgrund anderer Formen von Bodenverwerfungen standhalten. DARE hat mit der Realisierung von Systemen, die über ihre Fehlerschwellenwerte hinaus sicher reagieren, einen SFSI-Paradigmenwechsel eingeführt. Die Ingenieure verfügen nun über die Option, Fundamente zu entwerfen, die starken seismischen Erschütterungen standhalten. Resultat sollten sicherere, robustere und kostengünstigere Konstruktionen sein.
Schlüsselbegriffe
seismisch, Engineering, Technik, Ingenieurwissenschaft, Maschinenbau, Erdbeben, Boden-Fundament-Bauwerk-Wechselwirkungen, Fehlerschwellenwerte
