Itasca Newsletter - Juni 2004


     In eigener Sache

  • Itasca wird durch Mark Christianson vom Itasca-Büro in Minnapolis mit einem eigenen Stand auf der "EUROCK 2004 & 53. Geomechanik Kolloquium" vom 07.-09.10.2004 in Salzburg / Österreich vertreten sein.
    Eine komplette Session beschäftigt sich dem mit dem Thema "Numerische Modellierung - Kontinuums- vs. Diskontinuumsmethoden". Dabei werden Übersichtsvorträge zu den Methoden der Kontinuumsmechanik (Prof. H. Schweiger, TU Graz) bzw. der Diskontinuumsmechanik (Dr. habil. H. Konietzky, Itasca Consultants GmbH) gehalten.

     1st International UDEC / 3DEC - Symposium

  • Die Organisation der vom 29.09. bis 01.10.2004 in Bochum stattfindenden Konferenz zum Thema "Numerical Modeling of Discrete Materials in Geotechnical Engineering, Civil Engineering and Earth Sciences" befindet sich im Endstadium.
    Detaillierte Informationen u.a. zum Programm befinden sich auf unserer Homepage      mehr
  • Die 50 schriftlichen Beiträge der Vortragenden befinden sich bereits bei BALKEMA im Druck, so dass die Proceedings pünktlich zum Konferenzbeginn vorliegen werden. Schwerpunkte des Symposiums sind:
    • Verhalten von Mauerwerk (Wände, Brücken, Türme, Säulen)
    • Stabilität und Deformation von Tunneln und Kavernen im geklüfteten Gebirge
    • Geomechanische Modellierungen im Bergbau und für Endlager
    • Berechnung der Wirkung von Ausbau- und Sicherheitsmaßnahmen (Anker, Spritzbeton)
    • Mechanisches und hydro-mechanisches Verhalten von Dämmen und Gründungen
    • Stabilität, Deformation und Versagensmechanismen von Felsböschungen
    • Simulation von grundlegenden felsmechanischen Phänomenen
    • Modellierung geologischer Prozesse
    • Materialgesetze für geklüfteten Fels und Mauerwerk
    • Dynamisches Verhalten diskreter Strukturen
  • Alle Konferenzteilnehmer sind eingeladen, kostenfrei Poster in den Gängen des Tagungsgebäudes auszuhängen. Posterwände werden zur Verfügung gestellt.
  • Eine spezielle Session wird sich mit der Anwendung von Partikelmodellen (PFC) beschäftigen.
  • Das Konferenzdinner findet auf Wasserschloss Wittringen in Gladbeck mit mittelalterlichem Unterhaltungsprogramm statt.

     NESMI

ITASCA Consultants GmbH ist ordentliches Gründungsmitglied von NESMI (www.nesmi.net), einem EU-Netzwerk für Bergbau und Aufbereitungstechnik, das auch von der Europäischen Kommission innerhalb des 5. Rahmenprogramms - GROWTH 2000 - unterstützt wird. In diesem Netzwerk arbeiten 43 Partner und eine ständig wachsende Anzahl an korrespondierenden Mitgliedern. ITASCA engagiert sich insbesondere in den Gebieten der numerischen Simulation von Prozessen im Bergbau und der Verfahrens- bzw. Aufbereitungstechnik. Ziel des Netzwerkes ist es u.a. Forschungs- und Entwicklungsimpulse in Europa zu setzen.

     Ausgewählte aktuelle Projekte

Dynamische Prozesse, wie Erschütterungen, dynamische Anregungen durch Erdbeben oder auch Sprengungen spielen in der Geotechnik eine zunehmende Rolle. Mittels moderner numerischer Berechnungsverfahren läßt sich die Reaktion des Baugrunds auf dynamische Anregungen sehr detailliert analysieren. Zwei Projektbeispiele aus unserer gegenwärtigen Arbeit belegen dies exemplarisch:

  • In Marokko sind in Bezug auf Bauwerke Erdbeben bis zu einer Stärke von etwa 6.5 auf der Richterskala bzw. Beschleunigungen von etwa 0.3 g zu berücksichtigen. In Zusammenarbeit mit der Firma INGEMA (Marokko) untersucht Itasca derzeit das mechanische Verhalten eines geplanten Stadions in Agadir (Marokko) unter Erdbebenanregung. Dabei werden aus Spektren synthetische seismische Signale erzeugt, die als Anregung im Untergrund des Berechnungsmodells aufgegeben werden. Im Laufe der Berechnungen werden Deformationen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen am Bauwerksmodell aufgezeichnet und ausgewertet. Zur Berechnung werden elasto-plastische Materialgesetze verwendet. In Form einer Parameterstudie werden verschiedene konstruktive Lösungen bewertet.

  • Vor kurzem wurden die in Zusammenarbeit mit ANTEA und ANDRA (beide Frankreich) durchgeführten dynamischen Simulationen zur Beurteilung der Auswirkungen des Sprengvortriebs beim Schachtteufen auf die Entwicklung der Auflockerungszone (EDZ) abgeschlossen. Das Projekt bezog sich auf den Schacht des Forschungslabors 'Meuse/Haute-Marne'. Nach erfolgreicher Kalibrierung an Hand von Erschütterungsmessungen wurden zwei unterschiedliche Sprengschemata detailliert simuliert, wobei die einzelnen Bohrlöcher mit den Ladesäulen unter Beachtung der Zündsequenz und Detonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffe explizit abgebildet wurden. Das Modell erlaubt detaillierten Einblick in die dynamische hydro-mechanische Reaktion des Gebirges im Nah- und Fernfeld des Schachtes.

    Modellaufbau: Bereich der Schachtsohle mit Ladesäulen. Plastifizierungen als Indikator für die Ausdehnung der EDZ. Dynamische Porenwasserdrücke als Funktion der Zeit im Nahfeld der Sprengungen.

     Software

Das Pre-Release von Flac 5.0 ist veröffentlicht und kann hier heruntergeladen werden. Lizenznehmer von Flac Version 4.0, die bereits ein Pre-Purchase erworben haben, können die neue Version bereits benutzen.

Neu sind die folgenden Features:

  • Pre-Release-Version:
    • Hysteretische Dämpfung - Ein neue Dämpfung für dynamische Berechnungen ist in Flac 5.0 implementiert.
      Damit wird die Notwendigkeit zur Einführung zusätzlicher Dämpfungsterme - wie z.B. die Rayleigh-Dämpfung - drastisch reduziert, wodurch sich auch eine deutliche Reduzierung der benötigten CPU-Zeit ergibt.
    • Das neue Dynamik-Kapitel des Flac 5.0-Manuals wird zusammen mit der Pre-Release zum Download bereitgestellt. (Der Name des PDF-Files lautet "dynamic.pdf". Die Unterkapitel 3.4.3.7 und 3.6.6. enthalten weiterer Informationen und Beispiele zur Verwendung der hysteretischen Dämpfung.
  • Die Release-Version wird zusätzlich die folgenden Features beinhalten, die in der Pre-Release-Version aber derzeit noch nicht zur Verfügung stehen:
    • Neue Struktur-Element-Typen:
      • "Liner Element"
      • "Rockbolt Element"
      • "Reinforcing strip element"
    • Ein neues "built-in" Stoffgesetz: Hoek-Brown-Model
    • Verbesserte Berechnungsalgorithmen für hydro-mechanisch gekoppelte Berechnungen
    • Thermische Advektion für thermisch-strömungsmechanisch gekoppelte Berechnungen
    • Netzwerk "Key Lizenz Version"

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