VSS 3 2016

FORSCHUNG | RECHERCHE 50 STRASSE UND VERKEHR NR. 3, MÄRZ 2016 ROUTE ET TRAFIC N O 3, MARS 2016 Zusammenfassungen der neu publizierten Forschungsberichte An dieser Stelle veröffentlichen wir die Zusammen- fassungen der neu erschienenen Forschungsberichte (teilweise gekürzt). Die einzelnen Forschungsberichte können Sie unter www.mobilityplatform.ch bestellen. Résumés de rapports de recherche nouvellement publiés Ci-après nous publions les résumés des rapports de recherche nouvellement parus (partiellement raccourcis). Vous pouvez commander les rapports de recherche sur www.mobilityplatform.ch. DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1537 Geotechnischer Indexwert für die Beurteilung des Potenzials zur Quarzstaubbelastung ETH Zürich, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie JOHN SINGER, Dr. ÖMER ÜNDÜL, Dr. Lombardi SA Ingegneri Consulenti MATHIAS NEUENSCHWANDER Marti Tunnelbau AG FRANÇOIS BERTHOLET Forschungsprojekt FGU 2012/007 auf Antrag der Arbeitsgruppe Tunnelforschung (AGT) In der Schweiz kommt es bei Unterta- gebauten immer wieder zu Überschrei- tungen der zulässigen Arbeitsplatzkon- zentration von Quarzfeinstaub in der Luft. Dies kann zu erheblichen Verzö- gerungen im Bauablauf führen, und die notwendigen technischen Gegenmass- nahmen verursachen grosse Mehrkos- ten. Um in Zukunft die Arbeitssicher- heit im Untertagebau gewährleisten zu können und um Planungssicherheit zu schaffen, müssen potenziell Quarz- staub produzierende Gesteine bei der Projektierung erkannt werden. Bislang fehlt jedoch ein einfaches, objektives, planerisches Instrument, um die Quarz- staubbelastung in der Frühphase eines Projektes abschätzen zu können. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Definition eines geotechnischen Index- wertes für die Beurteilung des Poten- zials von Gesteinen zur Quarzstaubbil- dung. Dazu wurde ein neuer Laborver- such entwickelt: der modifizierte LCPC- Versuch. In diesem wird der während des LCPC-Abrasivitäts-Versuchs er- zeugte Gesteinsstaub aufgefangen und hinsichtlich Menge, Korngrössenver- teilung und Mineralzusammensetzung (Quarzgehalt) untersucht. Dies ermög- licht eine Quantifizierung der freiwer- EN RESEARCH REPORT NO. 673 Dynamic structural capacity of reinforced concrete slabs due to rockfall Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich Institut für Baustatik und Konstruktion (IBK) THOMAS VOGEL, Prof., dipl. Bauing. ETH/SIA KRISTIAN SCHELLENBERG, Dr., dipl. Bauing. ETH SARA GHADIMI KHASRAGHY, Dr., MEng AIT Forschungsprojekt AGB 2006/017 auf Antrag der Arbeitsgruppe Brückenforschung (AGB) The report combines two dissertations executed at ETH Zurich in the domain of boulder impacts on concrete slabs cov- ered by a cushion layer. The first one by Kristian Schellenberg concentrated on analytical models based on a one dimen- sional three degrees of freedom system. The aim was to derive all required param- eters from physical and geometrical prop- erties. The second one by Sara Ghadimi Khasraghy concentrated on numerical modelling and proposed a two degrees of freedom system as an analytical model. Both authors verified their models with falling weight tests on different scales and applied them in case studies on an existing gallery. The combination of all results led to following conclusions: 1. Rockfall protection galleries belong to the most important measures against rockfall, because they pro- tect with little maintenance against both, rare high energy and frequent low energy events. Being positioned right above the object to be protected, they reduce the uncertainties associ- ated with the forecast of trajectories. 2. As the rockfall risk increases by trend, also existing galleries have to be evaluated. The dynamic behav- iour of the structure and the cushion layer play a decisive role, when de- cisions on strengthening or replace- ment have to be taken. 3. Analytic modelling is based on pa- rameters with a physical meaning. Three degrees of freedom systems provide forces where they are needed to be compared with resistances. A two degrees of freedom system may be used for the structure if load trans- fer and distribution in the cushion is modelled with less conservative ap- proaches. 4. Numerical modelling with finite ele- ments can contribute much to the un- derstanding of the ongoing processes and is able to simulate consecutive impacts. The elastic recovery has proved to be a suitable failure crite- rion. 5. Large-scale tests served at calibrat- ing the modelling and are at disposal for further analysis. The evaluation of an existing gallery led to a two- dimensional representation of struc- tural resistance depending on mass and impact velocity of the boulder. 6. Both, local punching and global bending failure have to be exam- ined, at the most with different models. For usual circumstances, local failure dominates that is barely influenced by global behaviour but may be avoided by providing shear reinforcement in the slab. For global behaviour, flexibility of the structure and ductility of the reinforcement reduce the occurring forces. 059782_SV_3_2016_v2.pdf 50 059782_SV_3_2016_v2.pdf 50 29.03.16 11:00 29.03.16 11:00 059782_SV_3_2016_v2.pdf 5029.03.1611:00 29.03.1611:00

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