Das vorliegende Benutzerhandbuch soll den Fokus auf der Programmbedienung haben. Deshalb wird in diesem Kapitel lediglich eine ganz kurze Übersicht zu den in ROFMOD 5.0 implementierten Teilmodellen gegeben.
Für interessierte Programmanwender liegen ausführliche Modellbeschreibungen vor, welche bei der GEOTEST AG, Zollikofen angefordert werden können.
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•Modul Schutzmassnahmen: Schutzdamm
Zentrales Berechnungsmodul von ROFMOD 5.0 (Modell Geotest+Zinggeler)
Der Sturz eines Blockes wird als Abfolge von Kontaktreaktionen und Flugparabeln sowie einer Rollbewegung modelliert. Die Kontaktreaktionen werden auf dem Schnittpunkt der Flugparabeln mit dem Geländemodell oder mit Baumstämmen berechnet. Die Blockform wird durch die Länge der drei Hauptachsen und einem Rundungsgrad definiert.
Abb.: Teilmodelle des zentralen Berechnungsmoduls
Obenstehende Abbildung gibt einen grafischen Überblick über die Teilprozesse sowie deren Modellierungsansätze im zentralen Berechnungsmodul von ROFMOD 5.0. Für die verschiedenen Teilprozesse wird der Block unterschiedlich betrachtet: Je nach Teilprozess ist die Blockform und -grösse (Blockachsen Verhältnisse, Modellkugel), die Masse oder das Zentrum (Massenschwerpunkt) relevant.
Modul Schutzmassnahmen: Schutzdamm (Modell Kretz)
Mit dem Modul Schutzdämme können die Einwirkungen der Sturzblöcke auf bewehrte Schutzdämme simuliert und somit Grundlagen zur Bemessung der Schutzdämme bereitgestellt werden. Bis anhin fehlte eine befriedigende Methode hierzu.
Die Approximation des hochdynamischen Impaktvorgangs durch eine statische Ersatzkraft zeigt unbefriedigende Resultate und führt oft zu einer Überdimensionierung des Schutzdammes. Aus diesem Grund wurde ein neues rheologisches Modell für die Simulation von Schutzdämmen entwickelt. Die Resultate des rheologischen Modells wurden mit ausgewählten Felddaten/Beobachtungen sowie mit Resultaten des statischen Ersatzkraftverfahrens überprüft bzw. verglichen.
Im einfachen rheologischen Modell dringt der Block in den Damm ein und es kommt zu einer lokalen, plastischen Deformation des Dammes (siehe Abbildung unten). Fällt die Spannung unter die Fliessgrenze, wird der Reibungskörper aktiviert und es kommt zu einem globalen Versagen und zur Ausbildung einer talseitigen Auslenkung.
Abb.: Aufbau des rheologischen Modells zur physikalischen Abbildung eines Impakts in einen Schutzdamm
Grundsätzlich können mit dem rheologischen Modell nur Verformungen gerechnet werden. Eine Berechnung eines Sicherheitsfaktors (Einwirkung vs. Widerstand), wie er in der Norm SIA 260 (2013) beschrieben wird, ist nicht sinnvoll.
lm vorliegenden rheologischen Modell wird die Sicherheit als das Verhältnis zwischen der Mächtigkeit des Dammes (Dammquerschnitt beim Aufprallpunkt) und der gesamten Verformung (plastische Eindringtiefe plus talseitige Auslenkung) berechnet.
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