III-4: Bewertung der Analysemethoden für den Entwurf von Stabtragwerken auf der Basis von Untersuchungen von Antwortflächen

Im Rahmen dieser Dissertation sollen Grundlagen für die Bewertung von Partialmodellen und für gekoppelte Partialmodelle für den Entwurf und die Analyse baupraktischer Stabtragwerke unter Nutzung zukunftsfähiger numerischer Methoden gelegt werden. Dazu sollen maßgebliche Ergebnisgröße in Abhängigkeit unterschiedlicher Modellqualitäten, unterschiedlicher Modellkopplungen und stochastisch streuender Eingangsgrößen als Antwortflächen  berechnet werden. Aus der Untersuchung der Eigenschaften der Antwortflächen (z.B. Stetigkeit, Rauigkeit usw.) sollen Aussagen über die Sensitivität der Ergebnisqualität in Abhängigkeit der Eingangsparameter abgeleitet werden.

Basierend auf diesen Ergebnissen sollen Klassen (Niveaus) von Entwurfsaufgaben unter dem Gesichtspunkt der praktischen Relevanz definiert und zugehörige Analysemethoden systematisiert werden. Wesentlich für die praktische Anwendungen ist die Wechselbeziehung zwischen Robustheit und Sensitivität. Der Zusammenhang zwischen der Komplexität der Partialmodelle und Methoden für die Tragwerksanalyse und der Sensitivität bezüglich lokaler Einflüsse, wie Verbindungen, Instabilitäten, konzentrierter Einwirkungen usw., ist darzustellen.

Auf der Basis eines Referenzmodells, das z. B. ein größeres Hallentragwerk mit spezifischer Konstruktion der Verbindungen, Fundamente und Dachkonstruktionen bildet, wird versucht, unterschiedliche Kopplungen von Partialmodellen anzuwenden und auf dieser Basis Aussagen zu erhalten, die mit den dargestellten Methoden ausgewertet werden können. Wesentliche Bestandteile der Untersuchungen sind unterschiedliche Partialmodelle für Einwirkungen und Materialverhalten.

Ausgehend von den gewonnenen Erkenntnissen soll es möglich sein, auch für andere Gebiete des Entwurfs Empfehlungen für eine systematische Analyse der verwendeten Methoden und Modelle und für die Gestaltung der Normendokumente zu geben.

Tutors: F. Werner, C. Könke, Ch. Bucher, Dunai, J. Hildebrandt

Kontakt: Markus Reuter