Tragverhalten von Tübbingen im maschinellen Tunnelbau – Experimentelle und numerische Analyse

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@phdthesis{b064dc789bc74197aa784df6abb95377,
title = "Tragverhalten von T{\"u}bbingen im maschinellen Tunnelbau – Experimentelle und numerische Analyse",
abstract = "Durch die Verwendung von Tunnelvortriebsmaschinen auch unter komplexen geologischen und geotechnischen Verh{\"a}ltnissen ist die Kenntnis des Ausnutzungsgrads des verwendeten Ausbaus erforderlich. Bei dieser Baumethode entsprechen der Ausbau und die Sicherung des aufgefahrenen Hohlraums mit Stahlbetonfertigteilen, sogenannten T{\"u}bbingen, seit Jahrzehnten dem Stand der Technik. Zur detaillierten Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens sowie der Analyse des auftretenden Rissbilds dieser Segmente sind Belastungsversuche unter Laborbedingungen im 1:1 Ma{\ss}stab notwendig. Aufbauend auf den durchgef{\"u}hrten Versuchen werden die derzeit verwendeten Bemessungsmodelle f{\"u}r Stahlbeton hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf T{\"u}bbingausbau {\"u}berpr{\"u}ft. Zur R{\"u}ckrechnung der auftretenden Belastungen im Tunnel ist die Erstellung und Validierung eines numerischen Simulationsmodells n{\"o}tig. Die Eingabeparameter werden aus g{\"a}ngigen Laborversuchen gewonnen und die Simulationsstrategie anhand eines Kleinversuchs verifiziert. Zur Optimierung der T{\"u}bbingproduktion wird bei internationalen Projekten immer h{\"a}ufiger (Stahl-)Faserbeton f{\"u}r die Produktion der Fertigteile eingesetzt. Zur Bestimmung des Bauteilverhaltens dieser faserbewehrten Fertigteile sind wiederum sowohl Laborversuche als auch Gro{\ss}versuche durchzuf{\"u}hren. Auf Basis dieser Versuche wird die Anwendbarkeit der g{\"a}ngigen Dimensionierungsregelwerke {\"u}berpr{\"u}ft, auftretende Unzul{\"a}nglichkeiten und deren Gr{\"u}nde aufgezeigt, sowie {\"U}berlegungen zur Verbesserung der Parameterermittlung angestellt. Zus{\"a}tzlich wird aufgrund der Ergebnisse aus den Versuchen mit Stahlbetonsegmenten ein neuartiges Verfahren zur Ermittlung von Eigenspannungen an Betonbauteilen erprobt.",
keywords = "segmental lining, test rig, steel bar reinforced concrete, fibre reinforced concrete, FEM, T{\"u}bbing, Pr{\"u}fstand, Stahlbeton, Faserbeton, Belastungsversuche, FEM",
author = "Paul Gehwolf",
note = "gesperrt bis 04-05-2023",
year = "2018",
language = "Deutsch",
school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

}

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TY - THES

T1 - Tragverhalten von Tübbingen im maschinellen Tunnelbau – Experimentelle und numerische Analyse

AU - Gehwolf, Paul

N1 - gesperrt bis 04-05-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Durch die Verwendung von Tunnelvortriebsmaschinen auch unter komplexen geologischen und geotechnischen Verhältnissen ist die Kenntnis des Ausnutzungsgrads des verwendeten Ausbaus erforderlich. Bei dieser Baumethode entsprechen der Ausbau und die Sicherung des aufgefahrenen Hohlraums mit Stahlbetonfertigteilen, sogenannten Tübbingen, seit Jahrzehnten dem Stand der Technik. Zur detaillierten Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens sowie der Analyse des auftretenden Rissbilds dieser Segmente sind Belastungsversuche unter Laborbedingungen im 1:1 Maßstab notwendig. Aufbauend auf den durchgeführten Versuchen werden die derzeit verwendeten Bemessungsmodelle für Stahlbeton hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf Tübbingausbau überprüft. Zur Rückrechnung der auftretenden Belastungen im Tunnel ist die Erstellung und Validierung eines numerischen Simulationsmodells nötig. Die Eingabeparameter werden aus gängigen Laborversuchen gewonnen und die Simulationsstrategie anhand eines Kleinversuchs verifiziert. Zur Optimierung der Tübbingproduktion wird bei internationalen Projekten immer häufiger (Stahl-)Faserbeton für die Produktion der Fertigteile eingesetzt. Zur Bestimmung des Bauteilverhaltens dieser faserbewehrten Fertigteile sind wiederum sowohl Laborversuche als auch Großversuche durchzuführen. Auf Basis dieser Versuche wird die Anwendbarkeit der gängigen Dimensionierungsregelwerke überprüft, auftretende Unzulänglichkeiten und deren Gründe aufgezeigt, sowie Überlegungen zur Verbesserung der Parameterermittlung angestellt. Zusätzlich wird aufgrund der Ergebnisse aus den Versuchen mit Stahlbetonsegmenten ein neuartiges Verfahren zur Ermittlung von Eigenspannungen an Betonbauteilen erprobt.

AB - Durch die Verwendung von Tunnelvortriebsmaschinen auch unter komplexen geologischen und geotechnischen Verhältnissen ist die Kenntnis des Ausnutzungsgrads des verwendeten Ausbaus erforderlich. Bei dieser Baumethode entsprechen der Ausbau und die Sicherung des aufgefahrenen Hohlraums mit Stahlbetonfertigteilen, sogenannten Tübbingen, seit Jahrzehnten dem Stand der Technik. Zur detaillierten Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens sowie der Analyse des auftretenden Rissbilds dieser Segmente sind Belastungsversuche unter Laborbedingungen im 1:1 Maßstab notwendig. Aufbauend auf den durchgeführten Versuchen werden die derzeit verwendeten Bemessungsmodelle für Stahlbeton hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf Tübbingausbau überprüft. Zur Rückrechnung der auftretenden Belastungen im Tunnel ist die Erstellung und Validierung eines numerischen Simulationsmodells nötig. Die Eingabeparameter werden aus gängigen Laborversuchen gewonnen und die Simulationsstrategie anhand eines Kleinversuchs verifiziert. Zur Optimierung der Tübbingproduktion wird bei internationalen Projekten immer häufiger (Stahl-)Faserbeton für die Produktion der Fertigteile eingesetzt. Zur Bestimmung des Bauteilverhaltens dieser faserbewehrten Fertigteile sind wiederum sowohl Laborversuche als auch Großversuche durchzuführen. Auf Basis dieser Versuche wird die Anwendbarkeit der gängigen Dimensionierungsregelwerke überprüft, auftretende Unzulänglichkeiten und deren Gründe aufgezeigt, sowie Überlegungen zur Verbesserung der Parameterermittlung angestellt. Zusätzlich wird aufgrund der Ergebnisse aus den Versuchen mit Stahlbetonsegmenten ein neuartiges Verfahren zur Ermittlung von Eigenspannungen an Betonbauteilen erprobt.

KW - segmental lining

KW - test rig

KW - steel bar reinforced concrete

KW - fibre reinforced concrete

KW - FEM

KW - Tübbing

KW - Prüfstand

KW - Stahlbeton

KW - Faserbeton

KW - Belastungsversuche

KW - FEM

M3 - Dissertation

ER -