Wirklichkeitsnahe Modellierung und Bemessung von Tunnelschalen

Querschlag: Nichtlineare Finite-Elemente-Analyse der Tunnelinnenschale zeigt Lastumverteilungseffekte und die damit verbundene Reduktion von Zugkräften im Bereich des Ausbruchs (rechts)

Die stetig ansteigende Nachfrage nach unterirdischen Infrastruktur- und Verkehrsanlagen (Straße, Bahn, ÖPNV), verbunden mit der Expertise des Ordinarius im Tunnelbau führte zur Schaffung des neuen Forschungsbereiches "Betonkonstruktionen im Tunnelbau". Derzeit werden zu hierzu verschiedene Forschungsvorhaben bearbeitet, u.a. zur optimierten Bemessung von unbewehrten bzw. faserbewehrten Innenschalen. Im Fokus der Untersuchungen steht dabei die Erfassung der Boden-Bauwerk-Interaktion unter Berücksichtigung von materiellen und geometrischen Nichtlinearitäten. Ein weiteres,mit der Industrie bearbeitetes, Projekt fokussiert auf die Beschreibung des Einflusses des Ringspaltmaterials bei TBM Vortrieben auf die Tragfähigkeit der Tunnelschale und Möglichkeiten der wirtschaftlichen Optimierung. Weitere Themen sind aktuell die Tragfähigkeit von Spritzbetonfugen und das Brandverhalten von Tunnelauskleidungen. Sämtliche Arbeiten stützen sich dabei sowohl auf experimentelle, als auch auf umfangreiche theoretische Untersuchungen (z.B. komplexe FE-Analysen), die zu einem vertieften Verständnis der mechanischen und der materiellen Besonderheiten des Baustoffs Beton bei der Erstellung von Tunnelbauwerken führen.