Tragverhalten und Zustandsbewertung offener Stahlrohrrammpfähle in nichtbindigen Böden unter statischer und zyklischer Axialbelastung

Diese Arbeit soll einen Beitrag zum Verständnis leisten, wie der Lastabtrag bei einem Rohrrammpfahl funktioniert. Zunächst werden die Eigenschaften eines elastischen Federmodells, das einen axial belasteten Pfahl abbildet, numerisch untersucht. Durch die Ergebnisse von großmaßstäblichen statischen und zyklischen Pfahlversuche mit offenen Stahlrohrrammpfählen (L=17,7 m, D=0,71 m) in nichtbindigen Böden, die an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Horstwalde bei Berlin durchgeführt wurden, wird gezeigt, dass diese Eigenschaften auch bei realen Pfählen von Bedeutung sind und die Erfassung der Pfahlelastizität relevant für die richtige Interpretation der Messergebnisse und die Beschreibung des Pfahlverhaltens ist. Bei zwei der offenen Pfähle wurden Dehnungsaufnehmer entlang der Pfahllänge appliziert. Damit wurde die Pfahllänge in sechs Bereiche unterteilt und für diese Bereiche jeweils die Pfahl-Boden-Interaktion während der durchgeführten statischen und zyklischen Schwell- und Wechsellastversuche ermittelt. Es konnte der Zusammenhang zwischen dem Verhalten der Last-Verschiebungskurven am Pfahlkopf und dem Verhalten der Pfahl-Boden-Interaktion entlang der Pfahllänge abgeleitet und beschrieben werden. Dadurch werden Bemessungsverfahren für die Bestimmung der Pfahltragfähigkeit validiert, neue Erkenntnisse für das Pfahltragverhalten gewonnen und neue Modellvorstellungen abgeleitet. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf das Verhalten der Pfähle unter zyklischer Belastung und die Bedeutung der Belastungsvorgeschichte bei der Interpretation der Last-Verschiebungsverhalten am Pfahlkopf. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Bewertung der Last-Verschiebungskurven am Pfahlkopf entwickelt. Eine Ingenieurlösung der multimodalen Aufgabenstellung wurde durch Evolutionäre Algorithmen erreicht. Die Möglichkeiten, Grenzen und die Anwendbarkeit des Verfahrens im Rahmen der geotechnischen Beobachtungsmethode werden untersucht und dargestellt.