Geotechnik 7 - Numerische Modellierung in der Geotechnik
Geotechnical Engineering 7 - Numerical Modelling in Geotechnics

• Darstellung der wichtigsten Grundlagen der Finiten-Element-Methode (FEM)
• Einführung in ein FEM-Programm und in die Besonderheiten der Numerik in der Geotechnik (Stoffgesetze, Grundwasserströmung, Kontinuums- und Konstruktionselemente)
• Numerische Simulation einfacher geotechnischer Konstruktionen (Streifen- und Flächengründungen, Baugruben und Böschungen, Grundwasserströmungen), Spannungs-Verformungsbetrachtungen, Standsicherheitsberechnungen
• Durchführung von Plausibilitätskontrollen sowie Darstellung und Auswertung von Berechnungsergebnissen
• Dokumentation von Berechnungsgrundlagen und -ergebnissen, Erstellung eines Berichts sowie Archivierung der Berechnungsdateien und Zwischenergebnisse

Die Studierenden

• kennen die wesentlichen in der Geotechnik benötigten Konstruktionselemente und Simulationstechniken der Finiten-Element-Methode (FEM)
• können das Spannungs-Verformungsverhalten geotechnischer Konstruktionen bei Herstellung und Belastung mit einem FEM Programm auf Basis einfacher Stoffgesetze numerisch simulieren
• können den Aufwand numerischer Berechnungen abschätzen sowie die Ergebnisse der Berechnungen aussagekräftig darstellen, nachhaltig dokumentieren und verständlich machen
• kennen die Möglichkeiten und Grenzen von Stoffgesetzen sowie der numerischen Simulation in der Geotechnik

• Kolymbas, D.; Herle, I.: Stoffgesetze für Böden, in Witt, K. J. (Hrsg.): Grundbau Taschenbuch, Teil 1: Geotechnische Grundlagen, Ernst & Sohn, Berlin
• von Wolffersdorff, P.A.; Schweiger, H.F: Numerische Verfahren in der Geotechnik, in Witt, K. J. (Hrsg.): Grundbau Taschenbuch, Teil 1: Geotechnische Grundlagen, Ernst & Sohn, Berlin
• Empfehlungen des Arbeitskreises Numerik in der Geotechnik (EANG) der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) , Verlag Ernst & Sohn, Berlin
• Handbücher/manuals des verwendeten FEM-Programs (PLAXIS 2D)

Teilnahme am Modul: nur in Verbindung mit Geotechnik 4

Zulassung zur Prüfung: Unbenotete Hausübung (eigene FEM-Berechnungen mit Bericht)

Zulassung zum Modul beschränkt auf 20 Teilnehmer/innen

Anmeldung und Auswahl der Teilnehmer/innen erfolgt über den moodle-Kurs "Geotechnik 7"

• Introduction to a FEM program and to special topics of numerical modeling in geotechnical engineering (constitutive laws, groundwater flow, continuum and beam elements)
• Numerical simulation of simple geotechnical structures (strip and plate footings, construction pits and slopes, ground water flow), analysis of stress-strain relationships, stability analyses
• Validation as well as illustration and analysis of calculation results
• Documentation of calculation input data and calculation results, writing of a report, storage of calculation and intermediate result files

The students

• know some relevant geotechnical construction elements and simulation techniques of the finite element method (FEM
• are able to simulate the stress-strain relationship of geotechnical structures during construction and loading by use of a FEM program and on the basis of simple constitutive laws
  can assess the effort of numerical simulations and are able to illustrate the calculation results, to effectively document and explain the results of numerical calculations
• know the possibilities and limits of constitutive laws of soil mechanics as well as of numerical modeling in geotechnical engineering

• Kolymbas, D.; Herle, I.: Stoffgesetze für Böden, in Witt, K. J. (Hrsg.): Grundbau Taschenbuch, Teil 1: Geotechnische Grundlagen, Ernst & Sohn, Berlin
• von Wolffersdorff, P.A.; Schweiger, H.F: Numerische Verfahren in der Geotechnik, in Witt, K. J. (Hrsg.): Grundbau Taschenbuch, Teil 1: Geotechnische Grundlagen, Ernst & Sohn, Berlin
• Empfehlungen des Arbeitskreises Numerik in der Geotechnik (EANG) der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) , Verlag Ernst & Sohn, Berlin
• Handbücher/manuals des verwendeten FEM-Programs (PLAXIS 2D)

Participation in the module: only in connection with Geotechnical Engineering 4

Admission to examination: unmarked homework (own FEM calculations with report)

Admission to the module limited to 20 participants

Registration and selection of participants takes place via the moodle course "Geotechnik 7"