Zur Modellwahl bei geotechnischen Randwertproblemen – Beispiele und kritische Anmerkungen

Abstrakt Numerische Methoden werden in der Forschung und in der Praxis zur Modellierung von Randwertproblemen vielfach eingesetzt. Sie ermöglichen im Zusammenspiel mit Beobachtungen und Messungen ein besseres Verständnis der mechanischen Prozesse auf der Mikro‐ und Makroskala. Auf der Mikroskala sind es insbesondere die Interaktionen von Partikeln, Porenwasser und Gas, die von besonderem Interesse sind. Durch Nutzung der Computertomografie gelingt es hierbei, eine neue Welt für die Bodenmechanik aufzuschließen. Numerische Modelle für diese Skala sind teils noch in der Entwicklung. Beides zusammen ermöglicht es, die Prozesse besser zu verstehen. Auf der Makroskala sind insbesondere dynamische und zeitabhängige Struktur‐Boden‐Probleme herausfordernd. Es treten bei der Einbringung der Strukturen meist große Bodenverformungen und damit verbundene Zustandsänderungen im Boden auf, die besondere numerische Verfahren erforderlich machen. Zyklische Belastungen führen zur Akkumulation von Verformungen, die die Gebrauchstauglichkeit der Struktur mit der Zeit einschränken. Anhand von Beispielen soll dies gezeigt und einige kritische Anmerkungen formuliert werden.