I-2: Entwicklung von adaptiven Bewertungsstrategien für dreidimensionale Lastformulierungen unter Berücksichtigung von Sensitivitäten und Abhängigkeiten in der Modellkette

Lasten im konstruktiven Ingenieurbau entstehen grundsätzlich als Volumenlasten (Gewicht, Trägheitslasten) oder Flächenlasten (Strömungsdruck, Auflastdruck). Entsprechend sind diese Größen vektorwertig im dreidimensionalen Raum verteilt. Abhängig von der Dimension des Tragwerksmodells muss die Dimensionalität des Lastmodells konsistent gewählt und ggf. reduziert werden.

Des Weiteren sind die Einwirkungen räumlich und zeitlich stochastisch verteilt. Eine vollständige Modellierung ist daher in der Form 3-vektorwertiger 4-dimensionaler Zufallsfelder durchzuführen. Praktisch gesehen ist es nicht möglich, die dafür erforderlichen statistischen Daten vollständig zu erhalten. Es wird also erforderlich, die Dimensionalität und/oder den Umfang der statistischen Beschreibung zu reduzieren. Dabei ist der Einfluss auf die berechnete Tragwerkssicherheit das wichtigste Gütemerkmal.

Die geplante Dissertation soll sich mit folgenden Fragen auseinandersetzen:

  • Qualitative Bewertung darstellbarer Last- und Wechselwirkungseffekte bei unterschiedlicher Last- und Tragwerksmodelldimension
  • Quantitative Gegenüberstellung der Genauigkeitseinbußen bei reduzierter Dimension von Tragwerksmodell und Lastmodell
  • Quantitative Beurteilung der Aussagefähigkeit dimensionsreduzierter stochastischer Modelle.
  • Entwicklung von Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen der Fehler von Modellen niedriger Dimension auf die vorhergesagte Tragwerkssicherheit, und zwar möglichst ohne Kenntnis der genauesten Modellresultate.

Verifikation dieser Entwicklungen in enger Abstimmung mit den konkreten Tragwerken, die im Abschnitt IV genannt werden.

Tutors: Ch. Bucher, U. Freundt, V. Zabel, Novak

Kontakt: Emanuel Bombasaro