Intelligente Brücke – Machbarkeitsstudie für eie System zur Informationsbereitstellung und ganzheitlichen Bewertung in Echtzeit für Brückenbau

Intelligente Brücke – Machbarkeitsstudie für eie System zur Informationsbereitstellung und ganzheitlichen Bewertung in Echtzeit für Brückenbau von Karczewski,  Björn, Kühn,  Oliver, Schnellenbach-Held,  Martina
Der Bericht enthält die Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie für das von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) vorgeschlagene System zur Informationsbereitstellung und ganzheitlichen Bewertung in Echtzeit für Brückenbauwerke, welches im Rahmen des Themenschwerpunkts "Intelligente Bauwerke" entwickelt werden soll. Das System soll auf Grundlage von während einer Bauwerksüberwachung erfassten Messgrößen Informationen wie z. B. Bauwerksschäden feststellen und diese bei der Bewertung des Bauwerks einbeziehen. Zu Beginn des Berichts werden die grundlegenden Komponenten von Überwachungssystemen erläutert: Diese bestehen aus (1) einer Komponente zur Datenakquisition, die die Sensoren sowie Techniken zur Übertragung, Erfassung und Speicherung der Messdaten umfasst, (2) einer Komponente zur Gewinnung von Informationen aus den Messdaten und (3) einer Komponente zur Bewertung des Bauwerkszustands. Einen weiteren Schwerpunkt des Berichtes bildet die Darstellung von Konzepten, die bei Überwachungsmaßnahmen in anderen Ingenieurdisziplinen zum Einsatz kommen. Diese werden hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf den Brückenbau beurteilt. Darüber hinaus werden Anforderungen an die einzelnen Komponenten eines Systems zur Informationsbereitstellung und Bewertung definiert, wobei die Datenakquisition, die Modellierung von Brückenbauwerken sowie die Integration des Systems in das Erhaltungsmanagement im Vordergrund stehen. Im Rahmen einer Anwendungsanalyse werden Konzepte zur Identifikation und Überwachung der im Brückenbau relevanten Schäden aufgezeigt. Darüber hinaus wird die Umsetzbarkeit des geplanten Systems zur Informationsbereitstellung und Bewertung unter Berücksichtigung derzeitig und zukünftig einsetzbarer Technologien beurteilt. Anhand von Beispielen werden einige Möglichkeiten der Bauwerksüberwachung veranschaulicht. Abschließend werden Vorschläge zur Fortführung des Themenschwerpunkts "Intelligente Bauwerke" unterbreitet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem

Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem von Fakhouri,  Abdalla, Kühn,  Oliver, Schnellenbach-Held,  Martina, Steiner,  Daniel
BASt B 101: Entwicklung einer adaptiven Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem M. Schnellenbach-Held, A. Fakhouri., D. Steiner, O. Kühn 108 S., 141 z.T. farb. Abb., 29 Tab., ISBN 978-3-95606-084-7, 2014, EUR 18,50 Im Rahmen des Forschungsprogramms „Innovationsprogramm Straße“ wurden vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die folgenden drei Projekte zum Thema „Adaptive und intelligente Brücken der Zukunft“ gefördert: • Adaptive Tube-in-Tube Brücken • Roadtraffic Management System • Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem. Im Rahmen des Projektes „Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem“ wurde ein adaptiv vorgespanntes System zur Erzielung eines sich an Beanspruchungsänderungen selbstanpassenden Betontragwerks entwickelt. Durch die Adaptivität werden kritische Beanspruchungszustände vermieden und Verformungen reduziert. Bei der entwickelten adaptiven Spannbetonstruktur werden relevante Tragwerksreaktionen mit einem Sensorsystem erfasst und als Eingangsgrößen an ein lernfähiges Regelungssystem übergeben. Das Regelungssystem ermittelt Stellsignale entsprechend der je nach Beanspruchungszustand erforderlichen Vorspannkraft. Die erforderliche Änderung der Vorspannkraft wird von einem Stellantrieb vorgenommen. Die Funktionsfähigkeit der adaptiven Spannbetonstruktur wurde anhand von Versuchen an zwei Prototypen – einer Aluminiumtraverse und einem Spannbetonbalken – unter Beweis gestellt. Die Verformungsminimierung bzw. Spannungshomogenisierung als Zielsetzung der Regelung wurde dabei effektiv erreicht. Die Versuchsergebnisse verdeutlichen das Potential der adaptiven Vorspannung für die Anwendung im Brückenbau.
Aktualisiert: 2023-01-16
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