Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

• zu erklären, warum die numerische Modellierung bodenmechanischer Problemstellungen Bedeutung für die Praxis hat,
• die Unterschiede zwischen der Diskrete-Elemente-Methode (DEM), der Rand-Elemente-Methode (BEM) und der Finite-Elemente-Methode (FEM) zu erörtern und die Grundlagen der FEM darzulegen,
• die grundlegenden Konzepte der Elastoplastizitätstheorie zu erläutern,
• die Bedeutung des ‚critical state‘ für die bodenmechanische Modellierung zu beschreiben,
• ausgewählte elastoplastische Stoffgesetze zu beschreiben,
• Möglichkeiten zur numerischen Modellierung von Felsen zu benennen, 
• die Bedeutung der Berücksichtigung von drainierten und undrainierten Verhältnissen bei der bodenmechanischen Modellierung mit FEM darzulegen, 
• die Ermittlung der Standsicherheit einer Bauwerksstruktur mittels schrittweiser Reduktion der Scherfestigkeit zur erklären.

Es werden die Grundlagen für die numerische Modellierung geotechnischer Aufgabenstellungen vermittelt. Zu diesem Zweck werden jene elastoplastischen Materialmodelle, die häufig in der Praxis angewendet werden, vorgestellt und die theoretischen Hintergründe dieser Modelle erörtert. Außerdem werden Möglichkeiten der Modellierung von Fels und des Konsolidationsprozesses feinkörniger Böden mit der FEM aufgezeigt und erklärt wie die Standsicherheit von Böschungen mithilfe der FEM bewertet werden kann.

Es werden die Grundlagen für die Erstellung numerischer Modelle in der Geotechnik erarbeitet. Zu diesem Zweck werden die Grundlagen der FEM erörtert und verschiedene elastoplastische Stoffgesetze vorgestellt, sowie deren theoretische Basis erklärt. Aufbauend auf diesem Wissen werden Möglichkeiten für die Modellierung von Fels und den Konsolidationsprozess feinkörniger Böden präsentiert und praktische Beispiele der Modellierung von tiefen Baugruben und Tunneln analysiert. Während der Vorlesung werden Multiple-Choice-Fragen an die Studierenden gestellt. Diese werden von den Studenten anonym mittels Controller beantwortet. Die Verteilung der abgegebenen Tipps auf die einzelnen Antwortmöglichkeiten und die richtige Antwort wird im Anschluss an jede Frage diskutiert.

Mündliche Prüfung

Die positive Absolvierung der folgenden Lehrveranstaltungen, im Sinne einer bodenmechanischen Vorbildung, werden als Voraussetzung angeführt, um den vermittelten Inhalten folgen zu können:

221.008 (VO) Grundbau und Bodenmechanik

221.009 (UE) Grundbau und Bodenmechanik

221.010 (VO) Grundbau und Bodenmechanik 2

 221.005 (LU) Grundbau und Bodenmechanik 2