Bodenverflüssigung bei Erdbeben  -  Rechnerischer Nachweis mit Lasteinwirkung und Bodenwiderständen

Immer wieder entstehen Erdbeben mit erheblichen Personen- und Sachschäden. Immer wieder entfestigen sich dabei sandige Gründungsböden infolge einer Bodenverflüssigung durch die Erdbebenerschütterungen insbesondere bei hohen Grundwasserständen. Selbst solide Bauwerke können in den Untergrund einbrechen, auch wenn sie zuvor über Jahre praktisch setzungsfrei gewesen sind. Das Versagen des Untergrundes durch Bodenverflüssigung ist weltweit als “Liquefaktion-Effekt” bekannt, wird aber in der täglichen Praxis mitunter immer noch unsicher behandelt. Nachfolgend wird die Mechanik der Lasteinwirkung und der Bodenwiderstände bei einer Erdbebenerschütterung beschrieben und das für baupraktische Berechnungen derzeit gängige Formelwerk dazu zusammengestellt. Damit lässt sich in geeigneter Weise prüfen, ob bei bestimmten Bodenverhältnissen und einem bestimmten Bemessungserdbeben eine Verflüssigung des Untergrundes zu besorgen ist oder ob bauliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich sind.

Liquefaction due to earthquakes  -  structural analysis with load actions and soil resistances.
Again and again earthquakes have caused severe personal injuries and damages to property. In case of ground motion sandy subsoils especially in connection with high ground water tables can loose their strength and liquify. Then even solid structures may suffer severe settlements and collaps, even though through many years practically no settlements were noticed. This failure mechanism all over the world is wellknow as ”liquefaction”, but in daily practice is still handled with some uncertainness. In the following the mechanism of the load actions and the soil resistances during earthquakes will be described and the nowadays common formulas for the structural analyses will be compiled, enabling the assessment, if certain soil conditions will resist a design earthquake without liquefaction or if structural measures will be required.