Probabilistische Bemessung von Offshore-Gründungspfählen – IRP-WIND

Beschreibung:

Im Unterschied zur herkömmlichen deterministischen Bemessung von Offshore-Gründungspfählen werden bei der probabilistischen Bemessung Unsicherheiten aus den Bodeneigenschaften und deren Bestimmung nicht durch charakteristische Kennwerte sondern durch Angabe von statistischen Größen, wie Mittelwert, Standardabweichung und Verteilungsform beschrieben. Zudem können auch andere Streuungsquellen, wie die Unsicherheit für die verwendete Bemessungsmethode (Modellfehler), in der Bemessung berücksichtigt werden.

Unter Einbeziehung der Einwirkung lässt sich somit eine Grenzzustandsgleichung für ein Versagen des Systems aufstellen. Durch Integration der Grenzzustandsgleichung, z.B. mit der Monte-Carlo-Methode,  lässt sich schließlich die Versagenswahrscheinlichkeit des betrachteten Systems ermitteln. Durch einen Vergleich mit der gewünschten Zielsicherheit kann damit eine Aussage getroffen werden, ob das System der geforderten Zuverlässigkeit entspricht.

Der Schwerpunkt des Forschungsprojekts IRP-WIND zielt auf die Auswirkung des Modellfehlers der Zugtragfähigkeit auf den stochastischen Widerstand für axial belastete Pfähle ab. In diesen Zusammenhang wird der Modellfehler üblich als Quotient des tatsächlichen Messwerts des Widerstands durch den berechneten Widerstand angegeben. Zahlreiche Untersuchungen bestätigen, dass der Modellfehler in der Regel den größten Einfluss auf den stochastischen Widerstand ausübt und daher mit großer Sorgfalt einbezogen werden sollte. Dabei ist der Modellfehler stark von der betrachteten Datengrundlage abhängig. Für Offshore-Randbedingungen sind derzeit nur wenige Versuche verfügbar, so dass eine statistische Auswertung  des Modellfehlers wenig aussagekräftig ist.

Im Rahmen des IRP-WIND Projekts werden fünf statische Zugversuche von Pfählen durchgeführt. Durch die Auswertung der gemessenen und berechneten Tragfähigkeiten kann somit die Datengrundlage für den Modellfehler erweitert werden, um somit eine zuverlässige Aussage hinsichtlich der Versagenswahrscheinlichkeit zu erzielen.