@inproceedings{HahnWeitzmann2003,
  author    = {Hahn, Stephan and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Nichtlineare Analyse von hybriden Konstruktionen unter Verwendung von selektiv gekoppelten Tragwerks- und Querschnittsmodellen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.302},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3026},
  year      = {2003},
  abstract  = {Bei der Untersuchung hybrider Strukturen kann eine Kopplung von Modellen unterschiedlicher Modellebenen vorteilhaft sein. Durch selektive Kopplung von Tragwerks- und Querschnittsmodellen in ausgew{\"a}hlten Bereichen der Konstruktion kann z.B. eine Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit erzielt werden. Dadurch werden erweiterte Aussagen {\"u}ber das Querschnittstragverhalten in extrem beanspruchten Teilen des Tragwerks bei optionaler Skalierbarkeit des Modellumfangs m{\"o}glich. Im Beitrag werden ausgew{\"a}hlte Varianten der Modellbildung gegen{\"u}bergestellt und bewertet. Hierbei werden Aspekte der physikalischen Nichtlinearit{\"a}t von hybriden Konstruktionen insbesondere von Stahlbetonkonstruktionen ber{\"u}cksichtigt. Die Einbeziehung von Verfahren der mathematischen Optimierung in die Berechnungsstrategie erm{\"o}glicht die L{\"o}sung der zugrunde liegenden nichtlinearen Problemstellungen unter Vorgabe von Bemessungszielen und unter Beachtung von Grenzzustandsbedingungen.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{MuellerBrossmann2003,
  author    = {M{\"u}ller, Karl-Heinz and Broßmann, Marko},
  title     = {Ber{\"u}cksichtigung des zeitlich zuf{\"a}lligen Lastverhaltens und zuf{\"a}lliger Systemeigenschaften bei der adaptiven Grenzlastanalyse},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.337},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3372},
  year      = {2003},
  abstract  = {Werden bei der Tragwerksauslegung Schnittgr{\"o}ßenumlagerungen infolge Plastizierungen zugelassen, dann ist die Lastintensit{\"a}t durch die Einhaltung von entsprechenden Grenzzustandskriterien, passend zum physikalisch nichtlinearen Tragverhalten, zu begrenzen. F{\"u}r Tragwerke, die von mehreren unabh{\"a}ngig voneinander, wiederholt und in beliebiger Reihenfolge auftretenden Lasten beansprucht werden, stellt die adaptive Grenzlast (Einspiellast), ausgedr{\"u}ckt durch den adaptiven Grenzlastfaktor, ein geeignetes Grenzzustandskriterium dar. Bedingt durch zuf{\"a}llige Systemeigenschaften und zeitlich zuf{\"a}lliges Lastverhalten stellt der adaptive Grenzlastfaktor eine Zufallsgr{\"o}ße dar. F{\"u}r die Bestimmung des stochastischen adaptiven Grenzlastfaktors und der Versagenswahrscheinlichkeit gegen{\"u}ber dem Grenzzustand der Adaption f{\"u}r einen Zeitraum [0,T] werden die mathematische Optimierung (mechanische Probleml{\"o}sung) und die Monte-Carlo-Simulation (stochastische Probleml{\"o}sung) herangezogen, wobei eine {\"U}berf{\"u}hrung von zeitvarianten Lastmodellen in {\"a}quivalente zeitinvariante Lastmodelle erforderlich wird. Am Beispiel eines eingespannten Stahlbetonrahmens wird untersucht, wie sich eine unterschiedliche stochastische Modellbildung des Tragwerks und eine unterschiedliche Vorgehensweise bei der {\"U}berlagerung von Extremwerten der Belastung auf die Beurteilung der Versagenswahrscheinlichkeit des Tragwerks f{\"u}r verschiedene Lebensdauern auswirken. Im Ergebnis dieser Untersuchungen zeigt sich, dass sich die Versagenswahrscheinlichkeit signifikant erh{\"o}ht, wenn stochastische Tragwerkseigenschaften in Ansatz gebracht werden. Die gr{\"o}ßte Bedeutung besitzt dabei die Zuf{\"a}lligkeit der Zugfestigkeit der Bewehrung. Alle anderen Zufallsgr{\"o}ßen beeinflussen die Versagenswahrscheinlichkeit nur in ihrer Gesamtheit, einzeln betrachtet sind sie nahezu bedeutungslos. Es stellt sich weiterhin heraus, dass eine vereinfachte {\"U}berlagerung der Last-Extremwerte zu einer deutlichen {\"U}bersch{\"a}tzung der Versagenswahrscheinlichkeit f{\"u}hrt und somit als konservatives Modell zu bewerten ist.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{HaaseLangerMuehlhuber2003,
  author    = {Haase, Gundolf and Langer, Ulrich and M{\"u}hlhuber, Wolfram},
  title     = {Optimal Sizing and Shape Optimization in Structural Mechanics},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.300},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3005},
  year      = {2003},
  abstract  = {We consider an industrial application consisting of the mass minimization of a frame in an injection moulding machine. This frame has to compensate the forces acting on the mould inside the machine and has to fulfill certain critical constraints. The deformation of that frame with constant thickness is described by the plain stress state equations for linear elasticity. If the thickness varies then we use a generalized plain stress state with constant thickness in the coarse grid elements. These direct problems are solved by an adaptive multigrid solver. The mass minimization problem leads to a constrained minimization problem for a non-linear functional which will be solved by some standard optimization algorithm which requires the gradients with respect to design parameters. For the shape optimization problem, we assume that the machine components consist of simple geometrical primitives determined by a few design parameters. Therefore, we calculate the gradient in the shape optimization by means of numerical differentiation which requires the solution of approximately 4 direct problems per design parameter. The adaptive solver guarantees the detection of critical regions automatically, and ensures a good approximation to the exact solution of the direct problem. This rather slow approach can be significantly accelerated by using the adjoint method to express the gradient. It will be combined with a direct implementation of several terms that appear after applying the chain rule to the gradient.},
  subject      = {Baustatik},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Raue2003,
  author    = {Raue, Erich},
  title     = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der Modellbildung und Analyse des nichtlinearen Tragverhaltens von Stahlbetontragwerken},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.371},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3717},
  year      = {2003},
  abstract  = {In den zur{\"u}ckliegenden Jahren wurden an der Professur Massivbau I umfangreiche Untersuchungen zur Modellbildung und rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens von Tragwerken und Tragwerkselementen aus Stahlbeton und Spannbeton unter Ber{\"u}cksichtigung von Rißbildungen und Plastizierungen durchgef{\"u}hrt. Diesen Untersuchungen liegt als einheitliches methodisches Konzept der mathematischen Problembeschreibung und Probleml{\"o}sung die mathematische Optimierung zugrunde. Bereits anl{\"a}ßlich des IKM 1994 [1] hatte der Verfasser Gelegenheit, zusammenfassend {\"u}ber Ergebnisse bei der Anwendung der mathematischen Optimierung im Bereich der nichtlinearen Tragwerksanalyse zu berichten. Der vorliegende Beitrag, soll einen {\"U}berblick {\"u}ber seitdem untersuchte Problemkreise und dabei gewonnene Ergebnisse und Erfahrungen vermitteln. Bei der Anwendung der linearen und quadratischen Optimierung sind wegen der geforderten Linearit{\"a}t der Nebenbedingungen Vereinfachungen bei der Modellbildung des stahlbetonspezifischen Tragverhaltens unumg{\"a}nglich. Besonders betroffen sind die Ans{\"a}tze zur Beschreibungen des Materialverhaltens. Durch den Einsatz allgemeiner nichtlinearer mathematischer Optimierungsmethoden l{\"a}sst sich eine methodisch bedingte Linearisierung des Berechnungsmodells umgehen....},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{BilekHartmann2003,
  author    = {Bilek, Jochen and Hartmann, Dietrich},
  title     = {Agentenbasiertes Kooperationsmodell zur Unterst{\"u}tzung vernetzter Planungsprozesse in der Tragwerksplanung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.279},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2791},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die heutige Situation in der Tragwerksplanung ist durch das kooperative Zusammenwirken einer gr{\"o}ßeren Anzahl von Fachleuten verschiedener Disziplinen (Architektur, Tragwerksplanung, etc.) in zeitlich befristeten Projektgemeinschaften gekennzeichnet. Bei der Abstimmung der hierdurch bedingten komplexen, dynamischen und vernetzten Planungsprozesse kommt es dabei h{\"a}ufig zu Planungsm{\"a}ngeln und Qualit{\"a}tseinbußen. Dieser Artikel zeigt auf, wie mit Hilfe der Agententechnologie L{\"o}sungsans{\"a}tze zur Verbesserung der Planungssituation erreicht werden k{\"o}nnen. Hierzu wird ein Agentenmodell f{\"u}r die vernetzt-kooperative Tragwerksplanung vorgestellt und anhand der Planung einer Fußg{\"a}ngerbogenbr{\"u}cke anschaulich demonstriert. Das Agentenmodell erfasst (1) die beteiligten Fachplaner und Organisationen, (2) die tragwerksspezifischen Planungsprozesse, (3) die zugeh{\"o}rigen (Teil-)Produktmodelle und (4) die genutzte (Ingenieur-)Software. Hieraus leiten sich die drei Teilmodelle (1) agentenbasiertes Kooperationsmodell, (2) agentenbasierte Produktmodellintegration und (3) Modell zur agentenbasierten Software-Integration ab. Der Fokus des Artikels liegt auf der Darstellung des agentenbasierten Kooperationsmodells.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bittrich2001,
  author    = {Bittrich, Daniel},
  title     = {Verbunddokumente als Nutzeroberfl{\"a}che von Software f{\"u}r die Tragwerksplanung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.20},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040212-229},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2001},
  abstract  = {Das Ziel der Arbeit besteht in der Entwicklung von Konzepten zur effizienten Implementierung von ingenieurgem{\"a}ßer Tragwerksplanungs-Software. Der vorgeschlagene L{\"o}sungsansatz basiert auf einer optimalen Anpassung der Nutzeroberfl{\"a}che an den spezifischen Arbeitsablauf, der Erh{\"o}hung des Wiederverwendungsgrades sowie der M{\"o}glichkeit der unabh{\"a}ngigen Erweiterbarkeit von Software-Systemen. Verbunddokumente werden als Nutzeroberfl{\"a}che und Software-Architektur benutzt, um eine Zusammenf{\"u}hrung von Standard-Software und fachspezifischen Software-Komponenten zu ingenieurgem{\"a}ßer Tragwerksplanungs-Software zu erm{\"o}glichen. Die Umsetzbarkeit des Konzeptes wird durch eine Pilotimplementierung verifiziert.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{HalfmannRankGluecketal.2000,
  author    = {Halfmann, Ansgar and Rank, Ernst and Gl{\"u}ck, M. and Breuer, M. and Durst, F.},
  title     = {A partitioned solution approach for the fluid-structure interaction of wind and thin-walled structures},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.585},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5858},
  year      = {2000},
  abstract  = {In many engineering applications two or more different interacting systems require the numer-ical solution of so-called multifield problems. In civil engineering the interaction of fluid and structures plays an important role, i.e. for fabric tensile structures of light and flexible materials often used for large roof systems, capacious umbrellas or canopies. Whereas powerful numerical simulation techniques have been established in structural engineering as well as in fluid mechan-ics, only relatively few approaches to simulate the interaction of fluids with civil engineering constructions have been presented. To determine the wind loads on complex structures, it is still state-of-the-art to apply semi-empirical, strongly simplifying methods or to perform expensive ex-periments in wind tunnels. In this paper an approach of a coupled fluid-structure simulation will be presented for membrane and thin shell structures. The interaction is described by the struc-tural deformation as response to wind forces, resulting in a modification of the fluid flow domain. Besides a realistic determination of the wind loads, information on the structural stability can be obtained. The so-called partitioned solution is based on an iterative frame algorithm, integrating different codes for Computational Fluid Dynamics (CFD) and for Computational Structural Dy-namics (CSD) in an explicit or an implicit time-stepping procedure. All data exchange between the two different applications is performed via a neutral geometric model provided by a coupling interface. A conservative interpolation method is used for the interpolation of the nodal loads. The time-dependent motion of the structure requires a dynamic modification of the different grids and a redefinition of the Navier-Stokes equations in an Arbitrary Langrangian Eulerian (ALE) formulation. As an example for the present implementation, results of a coupled fluid-structure simulation for a textile membrane canopy will be presented.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Mueller2000,
  author    = {M{\"u}ller, Karl-Heinz},
  title     = {Sicherheitsbeurteilung der Grenzlastzust{\"a}nde von Stahlbetontragwerken},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.605},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6059},
  year      = {2000},
  abstract  = {Die Ber{\"u}cksichtigung stochastischer System- und Lastparameter bei der nach EC zul{\"a}ssigen Analyse des Tragwerksverhaltens unter Ber{\"u}cksichtigung globalen nichtlinearen Systemverhaltens sind notwendig, da dies ein anderes Sicherheitskonzept erfordert. Wird der plastische Grenzlastfaktor (PGLF), der die Ausnutzung der Systemkapazit{\"a}ten bis zum Kollaps erm{\"o}glicht, zur Grenzzustandsbeurteilung herangezogen, wird dies besonders deutlich. F{\"u}r das Modell eines ebenen Stahlbetontragwerks wird starr-ideal-plastisches Materialverhalten vorausgesetzt. Die Bestimmung des PGLFs f{\"u}r ein gegebenes Lastbild kann ausgehend von einem Extremalprinzip {\"u}ber die L{\"o}sung einer Optimierungsaufgabe erfolgen. Diese direkte Bestimmung des Kollapses bereitet aber bei der stochastischen Analyse Schwierigkeiten, da die zugeh{\"o}rigen Grenzzustandsgleichungen (GZG) nicht gutartig sind. Es wird die stochastische Methode des Multi-Modal Importance Sampling (MMIS) vorgeschlagen, die unter Ber{\"u}cksichtigung der Eigenschaften dieses mechanischen Modells die Versagenswahrscheinlichkeit bestimmt, d.h. das Verfahren nimmt auf die nur st{\"u}ckweise Stetigkeit GZG des speziellen Problems R{\"u}cksicht. Es setzt die zugeh{\"o}rige Grenzzustandsfunktion voraus. Die wesentlichen Bemessungspunkte werden durch Anwendung des Betaverfahrens gesucht und dann mit einem Importance-Sampling-Algorithmus mit multimodaler Sampling Dichte die Versagenswahrscheinlichkeit bestimmt . Das Verfahren sucht und ber{\"u}cksichtigt die wesentlichen Versagensbereiche des Problems mit vertretbarem Aufwand. Verbesserungen k{\"o}nnten sowohl bei den enthaltenen Such- und Iterationsalgorithmen als auch bei der Wahl der einzelnen Sampling-Dichten erzielt werden, was Gegenstand weiterer Untersuchungen ist.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{Bittrich2000,
  author    = {Bittrich, Daniel},
  title     = {Verbunddokumente als Nutzeroberfl{\"a}che von Software f{\"u}r die Tragwerksplanung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.573},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5739},
  year      = {2000},
  abstract  = {Der Schwerpunkt von Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Tragwerksplanungs-Software lag in den letzten Jahren auf der Erweiterung des funktionalen Umfangs. In der Folge ist es notwendig, den gestiegenen Funktionsumfang einem m{\"o}glichst breiten Anwenderkreis durch ingenieurgem{\"a}ß gestaltete Arbeitsumgebungen zug{\"a}nglich zu machen, so dass ein m{\"o}glichst effizientes und fehlerarmes Arbeiten erm{\"o}glicht wird. Aus der Sicht der Tragwerksplaner muss eine ingenieurgem{\"a}ß gestaltete Software eine dem spezifischen Arbeitsablauf angepasste Nutzer-Software-Interaktion aufweisen. Dabei sind die ben{\"o}tigten Funktionalit{\"a}ten in ein einheitliches System zu integrieren und eine Anpassbarkeit durch den Anwender sicherzustellen. Die Ber{\"u}cksichtigung dieser Anforderungen mit herk{\"o}mmlichen Mitteln w{\"u}rde einen unverh{\"a}ltnism{\"a}ßig hohen Entwicklungsaufwand erfordern. Infolgedessen muss aus der Sicht der Software-Entwickler eine moderne Software-Architektur f{\"u}r die Tragwerksplanung eine Erh{\"o}hung des Wiederverwendungsgrades und eine unabh{\"a}ngige Erweiterbarkeit als zus{\"a}tzliche Anforderungen erf{\"u}llen. In diesem Beitrag wird ein auf Verbunddokumenten basierendes Konzept vorgestellt, mit dem eine Zusammenf{\"u}hrung von Standard-Software und fachspezifischen Software-Komponenten zu einer ingenieurgem{\"a}ßen Arbeitsumgebung erm{\"o}glicht wird. Damit kann die Analyse und die Dokumentation eines Tragelementes einschließlich der zugeh{\"o}rigen Datenhaltung innerhalb eines Verbunddokumentes erfolgen. Gleichzeitig kann der software-technische Wiederverwendungsgrad durch die Definition eines Component Frameworks als unabh{\"a}ngig erweiterbare Software-Architektur und durch den Einsatz von Software-Komponenten mit eigener Nutzeroberfl{\"a}che {\"u}ber das bisher erreichte Niveau hinaus gesteigert werden. Die Umsetzbarkeit des Konzeptes wird durch eine Pilotimplementierung demonstriert.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueWeitzmann2000,
  author    = {Raue, Erich and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Konzepte zur numerischen L{\"o}sung von Grenzwiderstandsaufgaben unter Ber{\"u}cksichtigung des adaptiven Tragverhaltens von Stahlbetonkonstruktionen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.616},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6164},
  year      = {2000},
  abstract  = {Berechnungsmethoden mit Ber{\"u}cksichtigung des physikalisch nichtlinearen Verhaltens von Stahlbetonkonstruktionen werden mit Einf{\"u}hrung der europ{\"a}ischen und nationalen Normung verst{\"a}rkten Einsatz in der Tragwerksplanung finden. Hierbei sind im Gegensatz zu linearen Berechnungen zeitliche Aspekte der Tragwerksbeanspruchung zu ber{\"u}cksichtigen. Ein L{\"o}sungsansatz zur Beherrschung von Lastfolgeeffekten kann auf der Grundlage der Theorie des adaptiven Tragwerkes abgeleitet werden. Unter Verwendung von Algorithmen der mathematischen Optimierung lassen sich derartige Probleme numerisch l{\"o}sen. Von besonderem Interesse sind dabei spezielle Formulierungen zur Bestimmung von Grenzwiderst{\"a}nden, die zur Bemessung von Stahlbetontragwerken herangezogen werden k{\"o}nnen. Im Beitrag werden zwei Konzepte zur numerischen Bestimmung von adaptiven Grenzwiderst{\"a}nden auf der Basis der nichtlinearen Optimierung vorgestellt, diese sind: - Konzept des superponierten Restzustandes - Konzept der gekoppelten plastischen Antwort. Es wird von einem elastisch- plastischen Verhalten der untersuchten Struktur ausgegangen.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}