RAMMS-Rockfall. RAMMS-Rockfall. Grundlagen und Testphase. Séminaire dangers naturels

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1 Séminaire daners naturels RAMMS-Rockall Grundlaen und Testphase W. Gerber Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 1 RAMMS-Rockall 1 Einleitun Steinschla Grundlaen 3 Beispiele 4 Modell und Resultate 5 Kalibration Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL WSL Birmensdor / W. Gerber 1

2 1 Einleitun Blockrösse? Zeitpunkt? Festikeit Gestein? Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 3 Sprunhöhen?, Waldwirkun? Vitznau LU k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 4 WSL Birmensdor / W. Gerber

3 Reichweite? Schwändital GL 000 k Mörel VS k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 5 Kin. Enerie? Emmetten NW k Rii SZ k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 6 WSL Birmensdor / W. Gerber 3

4 Flubahn? (Sprunweite, Sprunhöhe, Geschwindikeit, Masse, Enerie) Evolène VS k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 7 Grundlaen Masse m (k) Geschwindikeit v (m/s) Rotation (rad/s) Translationsenerie Et Rotationsenerie Er wobei I = Massenträheitsmoment und = Rotationseschwindikeit und r = Radius der Ersatzkuel Et = 0.5 m v^ Er = 0.5 I ^ I Kuel v r 5 mr Kinetische Enerie = Translationsenerie+Rotationsenerie Einheiten: m k/s = Nm = J resp Nm = 1 kj Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 8 WSL Birmensdor / W. Gerber 4

5 Spuren bei Bodenkontakten: Sprunweite, (Sprunhöhe), Neiun? Breite, Läne, Tiee, Neiun Impact? Murtal, Fuchslaui SG k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 9 Möliche Berechnunen: Starteschwindikeit vo Endeschwindikeit ve Neiunen der Flubahn Massebende Spuren: Sprunweite s Sprunhöhe Hanneiun Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 10 WSL Birmensdor / W. Gerber 5

6 WSL Birmensdor / W. Gerber 6 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 11 Formeln zur Berechnun der Geschwindikeiten (m/s) mit Schrädistanz s, Sprunhöhe, Neiun cos 4 tan cos 4 cos 1 / s d s c c d voz c vex vox s c d c ve s m d c vo Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 1 Formeln zur Berechnun der Geschwindikeiten (m/s) mit horizontaler (x) und vertikaler (z) Sprunweite und Sprunhöhe z x ve z vez x vex z x vo z voz x vox

7 Geschwindikeit (m/s) Sprunhöhe = 1/8 Sprunweite Anans- und Endeschwindikeiten ve / 50 ve / 40 ve / 30 ve / 0 ve / 10 vo=ve / 0 vo / 10 vo / 0 vo / 30 vo / 40 vo / 50 5 ve = Endeschw. vo = Ananseschw. = Geländeneiun = 1.5 m = 5 m Sprunweite (m) Diaramm der Geschwindikeiten vo und ve(m/s) 13 Beispiele Grösse Block 3.5 m /3 m /.5 m Ripplistal UR, k Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 14 WSL Birmensdor / W. Gerber 7

8 Geschwindikeiten Blocksturz Ripplistal UR 9. April 003 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 15 SBB Gurtnellen UR, 14. Nov. 01, 16:30 Uhr (Bild nzz.ch) Blockrösse 75 m 3, Masse k, Enerie 0-40'000 kj Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 16 WSL Birmensdor / W. Gerber 8

9 SBB Gurtnellen UR, 14. Nov. 01, 16:30 Uhr (Bild: Blick.ch) Verschiebun Mauerkrone cm Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 17 4 Modul-Rockall Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 18 WSL Birmensdor / W. Gerber 9

10 Riid body Contact /Impact model (ETH-IMES) Convexhull o rockshape verticies Equates inertia tensors Contact detection penalty method Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 19 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 0 WSL Birmensdor / W. Gerber 10

11 Berechnuns-Schritte Berechnunsparameter: Generell: Time step, Dump step, End time Reibunswerte: mü, Epsilon, Dralayer, Beta, Kappa Release: Koordinaten, z_o Stein: Grösse, Form, Dichte, etc. Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 1 Resultate (arbie Oberläche und Tabellenwerte) Resultate von: Geschwindikeit Sprunhöhe Rotation Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL WSL Birmensdor / W. Gerber 11

12 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 3 5 Veriikation der Resultate Beurteilun von: Geschwindikeit vo, ve (Translation) Reichweite (Pauschaleälle) Sprunhöhen (zum Gelände, zur Geraden) Rotation Neiun der Enerielinien Weitere Fraen und Diskussionspunkte Uman mit Fraktil-Werten? Resultate mit Fraktil oder Maximal-Werten? Wo lieen die Grenzen? Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 4 WSL Birmensdor / W. Gerber 1

13 Ennenda GL: 3 Methoden und 3 Geschwindikeiten Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 5 Veriikation der Rotation mit Messmodul (Ch. Wartmann SLF) Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 6 WSL Birmensdor / W. Gerber 13

14 Versuch vom 9. Auust 01 WSL 11:53Uhr Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 7 Auswertunen Messwerte 0809_1153 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 8 WSL Birmensdor / W. Gerber 14

15 Versuche vom 8. Auust 01 Rinerhorn Davos Anzahl Versuche: 7 Stk. Anz. Messunen 3 Stk. Distanzen: horizontal m vertikal m Neiunen 3-4 Sturzzeiten 1-4 s Simulation RAMMS Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 9 Rinerhorn Davos, 8. Auust 01, Versuch t5 Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 30 WSL Birmensdor / W. Gerber 15

16 Verleich der emessenen Rotation (t1) mit Simulationsresultaten Verleich der Geschwindikeiten (t1) mit Simulationsresultaten Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 31 Zuküntie Auswertunen und Arbeiten Simulationen der Case-Studies mit RAMMS-Rockall Verleich der Resultate mit Messwerten Beurteilun der Resultate (Vorschläe ür Modellparameter) Benutzerreundlichkeit verbessern Meilensteine 013 Beta-Version von RAMMS::Rockall ( ) Beta-Version in ausewählte Büros ( ) Feedback-Workshop (11.013) RAMMS::Rockall bereit Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 3 WSL Birmensdor / W. Gerber 16

17 Danke ür eure Aumerksamkeit W. Gerber Eid. Forschunsanstalt ür Wald, Schnee und Landschat WSL 33 WSL Birmensdor / W. Gerber 17

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