Diese Arbeit stellt einen Beitrag zur Wellenbelastung schlanker Zylindern dar. Als einer der Kernbeiträge der Arbeit gilt ein neu implementiertes Verfahren für die systematische Analyse von Versuchen zur Belastung schlanker Zylinder durch sehr steile und brechende Wellen. Das Verfahren dient als Grundlage für die Entwicklung/Verifizierung theoretischer Beschreibungen der für die Belastung relevanten Prozesse. Das Verfahren wird in den Kapiteln 4-7 beschrieben und implementiert. Als Hauptgrundlage der Arbeit dienen großmaßstäbliche Versuche - KC= 3 bis 14, Re= 4.0E5 bis 1.2E6 - im Großen Wellenkanal (Kapitel 3). Zur Klassifikation nach Lastfällen werden (i) die Distanz des Brechpunkts zur Zylinderfront und (ii) der Brechertyp mittels einer neu implementierten Methode berücksichtigt. Dabei werden gebrochene und brechende Wellen, steile Wellen und flache Wellen unterschieden. Für die Krafttrennung in quasi-statischen und dynamischen Kraftanteil wurde ein neues robustes Verfahren erfolgreich eingesetzt (Kapitel 4). Als weiterer Schlüsselbeitrag folgt die Analyse des dynamischen Kraftanteils (Kapitel 5). Die von Wienke & Oumeraci (2005) ermittelten curling Faktoren wurden für wassertiefenbedingte Sturzbrecher bestätigt. Bei Kollapsbrechern ist eine Anpassung aufgrund einer steileren Wellenfront erforderlich. Die Analyse des quasi-statische Kraftanteils erfolgt in den Kapiteln 6 & 7. Zunächst wird die gängige Praxis bei der Anwendung der Morison-Formel kritisch im Hinblick auf sehr steile Wellen diskutiert. Anschließend werden in Kapitel 7 die Kraftkoeffizienten CM und CD anhand der gemessenen Orbitalströmung und Linienkräfte auf das Bauwerk ermittelt. Es zeigt sich, dass Werte aus den Regelwerken korrigiert werden sollten. Außerdem werden potentialtheoretische Erweiterungen der Morison-Formel getestet. Abschließend konnten nicht lineare Effekte wie das sog. „ringing“ sehr gut anhand der gemessenen Wasserspiegelauslenkung ermittelt werden.
Belastung schlanker zylindrischer Pfahlbauwerke durch nicht brechende und brechende Wellen - Großmaßstäbliche Laborversuche und theoretische Untersuchungen -
Loading of slender cylindrical piles due to non-breaking and breaking waves - large scale laboratory tests and theoretical investigations -
2012
Miscellaneous
Electronic Resource
German
DDC: | 627 |
IuD Bahn | 1995
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