@phdthesis{Wuttke2004, author = {Wuttke, Frank}, title = {Beitrag zur Standortidentifizierung mit Oberfl{\"a}chenwellen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.653}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050708-6874}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2004}, abstract = {In der Dissertation wurden unterschiedliche Methoden zur Standortidentifizierung mit Oberfl{\"a}chenwellen analysiert. Es wurden neue Methoden zur Parameteridentifikation unter Nutzung von Oberfl{\"a}chenwellen vorgeschlagen. Die Ziele der Arbeit k{\"o}nnen wie folgt definiert werden: a) Die Entwicklung eines geeigneten theoretischen Modells als Grundlage zur Untersuchung des Standortes hinsichtlich vorhandener Bodensteifigkeiten. b) Die Entwicklung einer neuen Inversionsmethodik unter Ber{\"u}cksichtigung aller auftretenden Moden im Oberfl{\"a}chenwellenfeld. Die Erstellung eines Modells des vertikal heterogenen Untergrundes erfolgte im Frequenz-bereichs f{\"u}r beliebig geschichtete B{\"o}den, aufbereitet durch weitestgehend analytische Formulierungen. Durch Nutzung beliebiger horizontaler, elastisch-isotroper Schichten konnte die vertikale Heterogenit{\"a}t approximiert werden. Die Definition der Green'schen Funktionen wurde in Form der Reflexions- und Transmissionskoeffizienten durchgef{\"u}hrt. Die L{\"o}sung des formulierten Halbraumproblems erfolgte unter Verwendung der Konturintegration. Dazu wurde die Vorgehensweise der bestehenden L{\"o}sung des homogenen Halbraums auf das Problem des geschichteten Mediums {\"u}bertragen. Die daraus sich ergebende L{\"o}sung ist in ein K{\"o}rperwellen- und ein Oberfl{\"a}chenwellenfeld separiert. Der Vorteil dieser analytischen Betrachtungsweise liegt in der eindeutigen Zuordnungsm{\"o}glichkeit der erhaltenen L{\"o}sungen zu Wellentypen und in der klaren Dispersionscharakteristik der berechneten Modelle. Im Gegensatz dazu liefern numerische L{\"o}sungen, wie FEM, immer ein Wellenfeld, in dem die Wellentypen zugeordnet bzw. interpretiert werden m{\"u}ssen. Mit Hilfe der synthetischen Bodenmodellierung wird das Verhalten von geschichteten B{\"o}den bei durchlaufenden Oberfl{\"a}chenwellenfeldern simuliert und untersucht. F{\"u}r die Untersuchung der Profile wurde haupts{\"a}chlich die Modale Superposition von Oberfl{\"a}chenwellen und die Wellenzahl-Integration verwendet. Bei der Analyse von Oberfl{\"a}chenwellenfeldern in vorhandenen Medien sind abweichend von den {\"u}blichen seismischen Methoden spezielle Untersuchungsmethoden zur Ermittlung der vorhandenen Dispersion notwendig. Zur Durchf{\"u}hrung der Dispersionsanalyse wird in geotechnischen Untersuchungen in der Regel das Phasen-Differenzen-Verfahren (SASW) genutzt. Aufgrund der beschr{\"a}nkten Aussagef{\"a}higkeit dieses Verfahrens zu auftretenden h{\"o}heren Moden werden verbesserte Analysemethoden zur experimentellen Auswertung hinzugezogen. Diese Methoden nutzen zur Informationsgewinnung das r{\"a}umlich ausgedehnte Wellenfeld. Ausgehend von dem Dispersionsverhalten kann die Bodenstruktur mittels inverser Methoden bestimmt werden. F{\"u}r die gemeinsame Inversion der in den Messungen vorhandenen Moden wurde ein entsprechendes Inversionsverfahren abgeleitet. Als Grundlage der Inversion wurde ein Verfahren des kleinsten Fehlerquadrates gew{\"a}hlt. Der Vorteil hinsichtlich einer effizienten und stabilen Inversion unter Nutzung dieser Methodik {\"u}berwiegt den Nachteil der lokalen Suche nach dem Fehlerminimum. Zum Erreichen der stabilen und zielgerichteten Inversion wird der Levenberg-Marquardt Algorithmus, zusammen mit der Wichtung der Dispersions{\"a}ste entsprechend ihres Anregungsverhaltens in den Dispersionsspektren, eingesetzt. Von Vorteil hat sich innerhalb der Arbeit die gleichzeitige Behandlung von theoretischen und experimentellen Parameterstudien erwiesen, da sich Ergebnisse und Erkenntnisse beider Seiten erg{\"a}nzten. Eine Interpretation von Felddaten kann damit weitaus sicherer durchgef{\"u}hrt werden. Zus{\"a}tzlich konnten die erarbeiteten experimentellen und theoretischen Verfahren gegenseitig {\"u}berpr{\"u}ft werden.}, subject = {Inversionsalgorithmus}, language = {de} }