Numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Saugrohrgründungen unter zyklisch axialen Druckeinwirkungen

Saugrohrgründungen stellen eine alternative Gründungsmöglichkeit für Offshore-Bauwerke dar. Sie können, im Gegensatz zu den in der Regel eingesetzten Rammpfählen, weitgehend schallemissionsfrei in den Baugrund eingebracht werden. Bei der Dimensionierung von Saugrohrgründungen spielen zyklische Einwirkungen aus Wind, Wellengang und Strömung eine besondere Rolle. Diese können zur Akkumulation von bleibenden Verformungen und Porenwasserüberdrücken in wassergesättigten Böden führen und sind deshalb innerhalb der Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise zu berücksichtigen. In diesem Beitrag wird das Tragverhalten des Boden-Saugrohr-Systems unter zyklisch axialen Druckeinwirkungen numerisch untersucht. In den FE-Berechnungen wird ein Zwei-Phasen-Modell in Verbindung mit einem hypoplastischen Stoffgesetz für den wassergesättigten Boden verwendet. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Wechselwirkungen zwischen der Struktur, dem wassergesättigten Meeresboden und dem Porenwasser gewidmet. Der Einfluss und die Relevanz einiger der wichtigsten System- und Einwirkungsparameter, die die Porenwasserdruckentwicklung in wassergesättigten Böden beeinflussen, werden auf der Basis von parametrischen Studien untersucht. Darin werden die Zyklenanzahl, die Frequenz der zyklischen Einwirkung, die Einbindelänge sowie der Kopfplattendurchmesser des Saugrohres variiert. Der Einfluss von Akkumulationseffekten auf das interaktive Tragverhalten des Saugrohr-Boden-Systems