Ausgewählte Themen der Bodenmechanik
Selected Topics in Soil Mechanics

Stand: 05.09.2024

Dozent

Studierende des Master-Studiengangs Bauingenieurwesen, 2. Semester (Sommersemester), Pflichtmodul „Bodenmechanik und Bodendynamik“ für Vertiefung Tiefbau; Wahlpflichtmodul für die Vertiefungen Tragwerke, Modellierung und Simulation sowie Hafenbau und Küstenschutz
Voraussetzung: Erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung „Bodenmechanik“ im Bachelorstudiengang Bau- und Umweltingenieurwesen, erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung „Bodenmechanisches Praktikum“ im Masterstudiengang Bauingenieurwesen
Achtung Änderung: Bis SoSe 2025 2SWS, ab SoSe 2026 1 SWS im Rahmen der Umstrukturierung des Moduls "Bodenmechanik und Bodendynamik"

Vertiefung in ausgewählte Themen der Bodenmechanik zur Vorbereitung auf Projekt- und Masterarbeiten
Erlernen verschiedener Modellierungskonzepte der Bodenmechanik sowie Bewertung ihrer Bedeutung für die Baupraxis

Der Vorlesungsinhalt umfasst wechselnde Themen aus folgenden Gebieten:

Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Bodens: Experimente, Stoffmodelle, Rechnen mit Stoffmodellen
Porenfluidströmung: Experimente, hydraulische Modelle für gesättigte, trockene und teilgesättigte Böden
Traglast- und Standsicherheitsanalyse: Grenzgleichgewichtsmethoden, Kollapstheoreme der Plastizitätstheorie inklusive Unterschrankenanalyse (Charakteristikenverfahren) und Oberschrankenanalyse: Kinematische-Elemente-Methode (KEM), Discontinuous Layout Optimization (DLO) und numerische Methoden wie Finite Element Analysis (FEA), Shear Reduction Finite Element Analysis (SRFEA) und Finite Element Limit Analysis (FELA)
Kontinuumsmechanik: Konzept der Volumenanteile, Prinzip der effektiven Spannung, materialunabhängige Gleichungen (kinematische Gleichungen und Erhaltsungsgleichungen), Stoffgleichungen, Randwertprobleme
Wärmetransport im Boden: Wärmeleitung, konvektiver Wärmetransport, Phasenübergang, thermische Eigenschaften der Bodenbestandteile und der Bodenmischung

Klausur im Rahmen der Modulprüfung „Bodenmechanik und Bodendynamik“ (Dauer: 45 Minuten, Wichtung gemäß den ECTS-Punkten im Modul, Hilfsmittel: Skript zur Vorlesung und Taschenrechner)