@phdthesis{Weitzmann2009,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Theory and application of optimization strategies for the design of seismically excited structures},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1406},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20091030-14917},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2009},
  abstract  = {The study introduces into the theory and application of optimization strategies in earthquake engineering. The optimization algorithm substitutes the intuitive solution of practical problems done by the engineer in daily practice, providing automatic design tools and numerical means for further exploration of the design space for various extremum states. This requires a mathematical formulation of the design task, that is provided for typical seismic evaluations within this document. Utilizing the natural relation between design and optimization tasks, appropriate mechanical concepts are developed and discussed. The explanations start with an overview on the mechanical background for continua. Hereby the focus is placed on elasto-plastic structures. The given extremum formulations are treated with help of discretization methods in order to obtain optimization problems. These basics are utilized for derivation of programs for eigenvalue and stability analysis, that are applied in simplified linear analysis for the design of seismically excited structures. Another focus is set on the application in simplified nonlinear design, that uses limit state analyses on the basis of nonlinear problem formulations. Well known concepts as the response and pushover analysis are covered as well as alternative strategies on the basis of shakedown theory or cycle and deformation based evaluations. Furthermore, the study gives insight into the application of optimization problems in conjunction with nonlinear time history analyses. The solution of step-by-step procedures within optimization algorithms is shown and aspects of dynamic limit state analyses are discussed. For illustration of the great variety of optimization-based concepts in earthquake engineering, several specialized applications are presented, e.g. the generation of artificial ground motions and the determination of reduction coefficients for design spectrum reduction due to viscous and hysteretic damping. As well alternative strategies for the design of base isolated structures with controlled impact are presented. All presented applications are illustrated with help of various examples.},
  subject      = {Dynamik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Weitzmann2000,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Bemessungskonzept f{\"u}r Stahlbetontragwerke auf der Grundlage deformationsbasierter Grenzzustandsbetrachtungen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.31},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040216-334},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2000},
  abstract  = {Das Ziel der Arbeit besteht in der Entwicklung eines Bemessungskonzeptes auf der Basis nichtlinearer Schnittgr{\"o}ßen f{\"u}r statisch und dynamisch beanspruchte Stahlbetontragwer-ke. Das Konzept geht dabei von einheitlichen Kriterien zur Analyse der Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit auf der Grundlage deformationsbasierter Grenzzustandsbetrach-tungen aus. Der deformationsbasierte Grenzzustand ist dadurch charakterisiert, daß ne-ben der statischen und kinematischen Zul{\"a}ssigkeit eines Tragwerkszustandes auch die Einhaltung von definierten Verzerrungs- bzw. Verformungsgrenzwerten gew{\"a}hrleistet ist. Aus Betrachtungen im Kontinuum werden diskrete Modelle zur L{\"o}sung von physikalisch und geometrisch nichtlinearen Grenzwiderstandsaufgaben mit und ohne Ber{\"u}cksichtigung von Lastfolgeeffekten abgeleitet. Die numerische Untersetzung basiert auf Methoden der nichtlinearen Optimierung. Auf der Grundlage dieser Berechnungsmodelle wird eine Be-messungskonzeption entwickelt.},
  subject      = {Stahlbetonbauteil},
  language  = {de}
}
@inproceedings{Weitzmann,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {SIMPLIFIED CYCLE-BASED DESIGN OF EXTREMELY LOADED STRUCTURES},
  editor    = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten},
  organization    = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3033},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170327-30338},
  pages     = {14},
  abstract  = {The design of safety-critical structures, exposed to cyclic excitations demands for non-degrading or limited-degrading behavior during extreme events. Among others, the structural behavior is mainly determined by the amount of plastic cycles, completed during the excitation. Existing simplified methods often ignore this dependency, or assume/request sufficient cyclic capacity. The paper introduces a new performance based design method that considers explicitly a predefined number of re-plastifications. Hereby approaches from the shakedown theory and signal processing methods are utilized. The paper introduces the theoretical background, explains the steps of the design procedure and demonstrates the applicability with help of an example. This project was supported by German Science Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG)},
  subject      = {Architektur <Informatik>},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Weitzmann2003,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Limit state design of hybrid structures with meshless methods using mathematical optimization},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-67},
  year      = {2003},
  abstract  = {The revitalization of existing structures belongs to the frequently tasks in urban reconstruction processes. The adaptation for new requirements will commonly affect substantial changes in the general configuration of structures. The resulting revitalized structures are characterized by a hybrid design, where old and new, identical or diverse materials and members will be coupled in different ways. In the planning stage the treatment of these systems leads to application of complex and hybrid mechanical models respectively. High performance numerical instruments have to be applied for solving not only analysis but also targeted design problems. Because of the hybrid character of mechanical models in revitalization planning processes the use of hybrid technologies is advantageous. In this paper mixed domain technique will be used for connecting EFG and FE. The models derived will be adopted for design purposes of non-linear loaded hybrid structures. The investigations show a good adaptability of the meshless methods to the design of hybrid structures by using optimization strategies. With this method the advantages of both finite element and meshless methods can be utilized most suitable. With the property of a minimum amount of unknowns by maintaining an adequate quality of the results the application of mixed finite element and meshless methods is a promising alternative to traditional methods in structural analysis and optimization.},
  subject      = {Geb{\"a}ude},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueWeitzmann2004,
  author    = {Raue, Erich and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Analysis and Design of Hybrid Structures using Optimization Strategies},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.102},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1023},
  year      = {2004},
  abstract  = {The paper gives a general overview and concerns with a specified set of computer-aided analysis modules for hybrid structures loaded by extreme excitations. All problems are solved by methods of linear, quadratic or nonlinear mathematical optimization, that leads to very effective and economic design solutions. All approaches are derived from general optimization problem that can be easily altered to conform to specific design tasks. Some advantages and possibilities of hybrid structural modeling (single or mixed model-supported) are discussed. The methods will be illustrated by an example structure and optimization schemes.},
  subject      = {Konzipieren <Technik>},
  language  = {en}
}
@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}
}
@inproceedings{RaueMarxWeitzmann1997,
  author    = {Raue, Erich and Marx, Steffen and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Beitrag zur Anwendung der nichtlinearen Optimierung bei der geometrisch und physikalisch nichtlinearen Tragwerksanalyse},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.443},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4438},
  year      = {1997},
  abstract  = {Bei der Tragwerksplanung sowohl f{\"u}r Massivkonstruktionen als auch f{\"u}r Stahlkonstruktionen werden zuk{\"u}nftig nichtlineare Berechnungsverfahren in gr{\"o}ßerem Umfang Anwendung finden, als das in der Vergangenheit {\"u}blich bzw. m{\"o}glich war. Wichtige Impulse gehen dabei von der europ{\"a}ischen Normung aus. Bei der Anwendung von Berechnungsverfahren, die die Nichtlinearit{\"a}t des Materialverhaltens ber{\"u}cksichtigen und bei der Ermittlung der Tragsicherheit planm{\"a}ßig ausnutzen, ist es notwendig, die Entwicklung plastischer Deformationen zu verfolgen und bei der Beurteilung des Grenzzustandes der Tragf{\"a}higkeit als Kriterium mit heranzuziehen. Im vorliegenden Beitrag werden mathematische Modelle f{\"u}r folgende Berechnungsaufgaben vorgestellt: Ermittlung der Schnittgr{\"o}ßen und Form{\"a}nderungen in ebenen Stabtragwerken nach Theorie II. Ordnung unter Ber{\"u}cksichtigung der physikalischen Nichtlinearit{\"a}t und Ermittlung von Grenzlasten, die durch Spannungs- und Verformungskriterien definiert sind. Dabei zeigt sich, daß mathematische Modelle auf der Grundlage von Extremalprinzipien und unter Einbeziehung der mathematischen Optimierung effektiv und hinreichend universell formuliert werden k{\"o}nnen. Wie Beispielrechnungen zeigen, ist die Beurteilung der Tragf{\"a}higkeit unter Ber{\"u}cksichtigung von Deformationsbegrenzungen von entscheidender Bedeutung, um Fehleinsch{\"a}tzungen der Tragsicherheit zu vermeiden.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@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}
}