III-1: Bewertung von gekoppelten Partialmodellen für komplexe Tragsysteme bei zeitabhängigen Einwirkungen

Die Prognose des Tragverhaltens komplexer Tragsysteme erfolgt in der Ingenieurpraxis überwiegend durch die Betrachtung von Partialmodellen für den Baugrund, das aus Bauteilen zusammengesetzte Tragwerk, die Kopplungselemente zwischen den Bauteilen sowie die Einwirkungen, die über die Kopplung mit stark abstrahierten Schnittstellen am Ende zu einer Aussage für das Gesamtmodell führen. Im Rahmen dieser Analysen sind die einzelnen Partialmodelle oftmals weder in ihrer Analysemethodik noch in ihrer Aussagequalität aufeinander abgestimmt. Eine zutreffende Bewertung der Qualität der Gesamtaussage ist damit kaum möglich.

Für ein komplexes Tragsystem, wie beispielsweise ein Brückenbauwerk, werden gekoppelte Partialmodelle, beginnend mit dem Baugrund, über das aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte Tragwerk bis zu den zeitlich veränderlichen Einwirkungen durch Verkehrs untersucht. Dabei werden für die Bewertung der Qualität unterschiedlicher Partialmodelle, deren Sensitivität und Robustheit speziell unter dem Aspekt der unscharfen konstitutiven Modellparameter untersucht werden.

Für das Tragwerk werden insbesondere die Konsistenz der Partialmodelle der einzelnen Bauteile in Verbindung mit den zwischen den Bauteilen liegenden Kopplungselementen, wie beispielsweise Lagerelemente, sowie den Partialmodellen für die zeitveränderlichen Einwirkungen betrachtet. Neben der Frage der Konsistenz der Analysemethodik der miteinander gekoppelten Partialmodelle ist hier vor allem die Frage nach der Fehlerfortpflanzung von zentraler Bedeutung. Zur Lösung der beschriebenen Problemstellung wird auf die methodischen Grundlagen des Schwerpunkts I zurückgegriffen werden, die für den Einsatz in miteinander gekoppelten Partialmodellen weiterentwickelt werden sollen.

Tutors: K.-J. Witt; J. Ruth; U. Freundt, C. Könke, Ch. Bucher, Holzapfel

Kontakt: Ghada Karaki