@misc{Haertel2005, type = {Master Thesis}, author = {H{\"a}rtel, Michael}, title = {Analyse der Ermittlung von Kr{\"a}ften und Verformungen f{\"u}r Lager am Beispiel eines komplexen Tragsystems.}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.732}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7324}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Mit der Einf{\"u}hrung des semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes im Bauwesen wurden auch die Berechnungs- und Nachweisgrundlagen f{\"u}r Br{\"u}cken neu definiert. F{\"u}r die praktische Anwendung auf nationaler Ebene und die Pr{\"a}zisierung der Festlegungen des EC's wurde ein ARS mit konsistenten Regeln zur Ermittlung von Kr{\"a}ften und Verformungen f{\"u}r Br{\"u}ckenlager erstellt. Schwerpunkt der Arbeit ist die Ermittlung von Kr{\"a}ften und Verformungen an stahlbewehrten Elastomerlagern nach den Normengrundlagen der DIN 1072 und des DIN-Fachbericht 101 (in Erweiterung durch den Entwurf des ARS vom 25.07.2005) an einem komplexen Spannbeton-Br{\"u}ckentragwerk, um einen Normenvergleich bez{\"u}glich des Sicherheitsniveaus anstellen zu k{\"o}nnen. Die Berechnungen wurden unter Verwendung des FE-Programmsystems ANSYS am nichtlinearen, komplexen Gesamtsystem durchgef{\"u}hrt. Im Vorfeld erfolgte dazu ein grundlegender Vergleich der Sicherheitskonzepte, der Lastannahmen und maßgebenden Lastfallkombinationen. F{\"u}r die Windlastannahmen wurden die aktuellen Regelungen der DIN 1055-4 (2005-03) und der EN 1991-1-4 (2005-07) angewandt. F{\"u}r die Vorbemessung und Nachweise des Spannbeton-{\"U}berbaus wurde ein InfoCAD-FE-Modell genutzt. Resultierend in der Lagerdimensionierung wurde anhand der Untersuchungsergebnisse die Vergleichsanalyse des jeweils erreichbaren Sicherheitsniveaus durchgef{\"u}hrt. Unter der betrachteten Bemessungssituation ist das erreichte Sicherheitsniveau nach neuer Normung vergleichbar mit dem des bisherigen Erfahrungsbereiches der DIN 1072.}, subject = {Spannbetonbr{\"u}cke}, language = {de} } @misc{Arnold2005, type = {Master Thesis}, author = {Arnold, Daniel}, title = {Implementierung eines vierknotigen Schalenelementes f{\"u}r geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnungen in das Programmsystem SLang}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.731}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7315}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Die Finite-Elemente-Methode entwickelte sich in den letzten beiden Jahrzehnten zu einem wichtigen und m{\"a}chtigen Werkzeug f{\"u}r Berechnungen im Ingenieurwesen. Waren zu Beginn dieser Entwicklung nur kleine Probleme l{\"o}sbar, sind mit der heutigen Rechentechnik Systeme mit vielen Tausend Freiheitsgraden berechenbar. Durch diese Entwicklung werden Berechnungen von sehr komplizierten Strukturen m{\"o}glich. Besonders in der Automobilindustrie kann mit einem solchen Verfahren die Konstruktion von Strukturen verbessert und optimiert werden. Um gute Ergebnisse bei den Berechnungen erzielen zu k{\"o}nnen m{\"u}ssen Programme entwickelt werden, die entsprechende mathematische Methoden enthalten. Besonders im Maschinenbau, aber auch in anderen Ingenieurbereichen wie dem Bauwesen, werden h{\"a}ufig gekr{\"u}mmte d{\"u}nne Schalenstrukturen untersucht. Eine effiziente und logische Konsequenz daraus ist die Nutzung von Schalenelementen innerhalb der FE-Berechnungen. Wird nun noch Wert auf eine realit{\"a}tsnahe Modellierung gelegt, dann l{\"a}sst es sich oft nicht vermeiden von der im Bauwesen {\"u}blichen Theorie erster Ordnung in eine nichtlineare Berechnungstheorie zu wechseln. Hierf{\"u}r sind Methoden notwendig, die es verm{\"o}gen diese Theorie abzubilden. Sollen Schalenstrukturen mit großen Verschiebungen betrachtet werden, ist es notwendig, die linearen Elementformulierungen um die nichtlinearen Ans{\"a}tze der Strukturmechanik zu erweitern. Die Grundlage dieser Formulierung stellt oft die Lagrange'sche Betrachtungsweise dar, die Berechnungen an Strukturen mit großen Verformungen zul{\"a}sst. Die Inhalte dieser Formulierung werden in Abschnitt 1.5 dieser Arbeit betrachtet. R{\"a}umlich ver{\"a}nderlichen Strukturen, also solche mit großen Verformungen, sind im Allgemeinen mit großen Rotationen verkn{\"u}pft. Diese Rotationen werden bei Volumenelementen durch die unterschiedliche Verschiebung zweier benachbarter Elementknoten realisiert. Bei der Formulierung von d{\"u}nnen Schalenelementen wird hingegen die Struktur als gekr{\"u}mmte Raumfl{\"a}che betrachtet. Da in Dickenrichtung nur ein Elementknoten zur Verf{\"u}gung steht, muss die Rotation {\"u}ber eine andere Formulierung in die Berechnung einfließen. Ans{\"a}tze zu allgemeinen großen Rotationen werden im Kapitel 2 betrachtet und f{\"u}r den Einsatz in einer Elementformulierung vorbereitet. F{\"u}r die beschriebenen Schalenstrukturen werden h{\"a}ufig vierknotige Elemente genutzt, da mit ihnen Strukturen in einfacher Weise abgebildet werden k{\"o}nnen. Ein weiterer Vorteil besteht in der sich ergebenden geringen Bandbreite der Elementmatrizen. Diese Elementgruppe besitzt jedoch bei der klassischen isoparametrischen Formulierung einen großen Nachteil, der in der Erzeugung von parasit{\"a}ren Steifigkeitsanteilen besteht. Um dieses Sperrverhalten, was auch als 'Locking' bekannt ist, zu minimieren wurden in der Vergangenheit verschiedene Ans{\"a}tze entwickelt. Ein sehr effizienter Ansatz zur Minimierung des Transversalschublockings bei bilinearen Schalenelementen stellt das Verfahren der ver{\"a}nderten Verzerrungsverl{\"a}ufe auf Elementebene dar. Dieses Verfahren wird vielfach in der Literatur aufgegriffen und als 'Assumed-Natural-Strain'-Ansatz oder als 'Mixed Interpolation of Tensorial Components' bezeichnet. Dieses Verfahren wird im Abschnitt 1.6 vorgestellt. Das Programmsystem SLang erm{\"o}glicht eine Berechnung von Strukturen mittels der Finite-Elemente-Methode. Um mit diesem Programm auch nichtlineare Probleme an Schalentragwerken berechnen zu k{\"o}nnen, wird im Rahmen dieser Diplomarbeit ein vierknotiges nichtlineares Schalenelement implementiert, das die genannten Ans{\"a}tze f{\"u}r große Verformungen und finite Rotationen enth{\"a}lt. F{\"u}r die Vermeidung von Transversalschublocking wird ein ANS-Ansatz in die Formulierung integriert. Das Kapitel 3 beschreibt die Formulierung dieses SHELL4N-Elementes. Dort werden die Elementmatrizen und deren Aufbau ausf{\"u}hrlich dargestellt. Einige numerische Berechnungsbeispiele mit diesem neuen Element werden zur Evaluierung im Kapitel 4 dieser Arbeit dargestellt.}, subject = {Schalenelement}, language = {de} } @misc{Daehnert2005, type = {Master Thesis}, author = {D{\"a}hnert, Matthias}, title = {Messwertgest{\"u}tzte Ermittlung der Tragf{\"a}higkeit von bestehenden Strassen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.730}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7308}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Ziel dieser Diplomarbeit war es unter Verwendung von Messwerten und mathematischen Grundlagen eine Ermittlung der Tragf{\"a}higkeit vorhandener Straßenkonstruktionen. Ausgangspunkt waren Messungen auf zwei verschiedenen Strecken (L 2141 Andisleben-Dachwig, L1042 Gierstedt-Kleinfahner). Die Messungen wurden jeweils mit dem Benkelmannbalken und dem Falling-Weight-Deflectometer vorgenommen. Beide Verfahren unterscheiden sich durch die Art der Lateintragung. Die Lasteintragung erfolgt mit dem Benkelmannbalken statisch und mit dem Falling-Weight-Deflectometer dynamisch. Daraus folgt, dass die aus den Einsenkungswerten ermittelten E-Module mittels Benkelmannbalken statische E-Module und mittels Falling-Weight-Deflectometer. dynamische E-Module sind. Der E-Modul einer Schicht ist ein Maß f{\"u}r den Verformungswiderstand einer Straßenkonstruktion. Jede Straßenkonstruktion weist ein kompliziertes Verformungsverhalten auf. Betonstraßen besitzen in der Regel gr{\"o}ßere E-Module als Asphaltstraßen, die sich aber viskoelastisch und viskoplastisch verformen k{\"o}nnen. Der E-Modul einer Schicht ist auch von der jeweiligen Schichth{\"o}he abh{\"a}ngig. Grunds{\"a}tzlich gilt, je mehr Einsenkungswerte von einer Straßenkonstruktion zur Verf{\"u}gung stehen, desto genauer fallen die Beurteilungen hinsichtlich ihrer Tragf{\"a}higkeit aus. Die mathematische Ermittlung der Tragf{\"a}higkeit einer Straßenkonstruktion erfolgt {\"u}ber die Festlegung eines mathematischen Modells. Es wurden verschiedene Modelle untersucht. Das einfachste Modell zur Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist der elastisch- isotrope Halbraum, wobei der gesamte Straßenk{\"o}rper durch einen einzigen E-Modul beschrieben wird. Eine wesentlich exaktere Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist das Zweischichtensystem. In diesem System wird der bitumin{\"o}se Aufbau mit der Schichtdicke h und dem E-Modul E1 gekennzeichnet und die Unterlage (Frostschutzschicht und Untergrund zusammengefasst) mit dem E-Modul E2 beschrieben. Das Zweischichtensystem hat den Vorteil, dass ein erkennbarer E-Modul Sprung zwischen der gebundenen Schicht (E1) und der ungebundnen Schicht (E2) entsteht. Ein drei oder mehrschichtiges System hier anzuwenden ist sehr schwierig, da dieses nicht eindeutig bestimmt ist. Das Zweischichtensystem ist eindeutig bestimmt und liefert gen{\"u}gend gute Ergebnisse, um die Tragf{\"a}higkeit zu beschreiben.}, subject = {Elastizit{\"a}tsmodul}, language = {de} } @misc{Rittel2005, type = {Master Thesis}, author = {Rittel, Anke}, title = {Hydraulischer Grundbruch im nicht bindigem Baugrund}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.729}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7296}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Bei der grundbautechnischen Bemessung und der Errichtung von Bauwerken im Grundwasser sind die wesentlichen Einwirkungen auf hydrodynamische Effekte zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Die zu-verl{\"a}ssige Funktion eines solchen Bauwerkes ist maßgeblich von der richtigen Einsch{\"a}tzung der unterschiedlichen Effekte abh{\"a}ngig. Aufgabe ist es, hydraulisch bedingte Versagensformen wie Hydraulischer Grundbruch, innere Erosion, Aufschwimmen und Auftrieb zu charakterisieren und voneinander abzugrenzen, ty-pische Beispiele dieser Versagensformen zu nennen, Interaktionen zwischen ihnen aufzu-zeichnen und zu quantifizieren sowie Einflussparameter und Grenzzust{\"a}nde zu beschreiben. Aufbauend auf diesen Betrachtungen soll am praktischen Beispiel einer Baugrubensicherung durch konventionelle Rechnung und numerische Simulation das Versagensprinzip des Hyd-raulischen Grundbruches in nicht bindigem Boden nachvollzogen werden. Die Ergebnisse der Analyse sind unter dem Gesichtspunkt der Richtigkeit der zugrunde liegenden physikalischen Gesetzm{\"a}ßigkeiten zu bewerten.}, subject = {Hydraulischer Grundbruch}, language = {de} } @misc{Wolff2005, type = {Master Thesis}, author = {Wolff, Sebastian}, title = {Implementation und Test eines Optimierungsverfahrens zur Loesung nichtlinearer Gleichungen der Strukturmechanik}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.727}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7271}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {In displacement oriented methods of structural mechanics may static and dynamic equilibrium conditions lead to large coupled nonlinear systems of equations. In many cases they are solved iteratively utilizing derivatives of Newton's method. Alternatively, the equations may be expressed in terms of the Karush-Kuhn-Tucker conditions of an optimization problem and, therefore, may be solved using methods of mathematical programming. To begin with, the work deals with the fundamentals of the formulation as optimization problem. In particular, the requirements of material nonlinearity and contact situations are analyzed. Proximately, an algorithm is implemented which utilizes the usually sparse structure of the Hessian matrix, whereby particularly the convergence behaviour is analyzed and adjusted. The implementation was tested using examples from statics and dynamics of large systems. The results are verified considering the accuracy comparing alternative solutions (e.g. explicit methods). The potential areas of application is shown and the efficiency of the method is evaluated.}, subject = {Nichtlineare Optimierung}, language = {en} } @misc{Ullrich2005, type = {Master Thesis}, author = {Ullrich, Carmen}, title = {Dynamische Analyse der Sprottetalbr{\"u}cke}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.726}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7268}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der dynamischen Analyse der Sprottetalbr{\"u}cke infolge aufgetretener Asphaltsch{\"a}den. Sie beinhaltet die Erstellung eines FE-Modells, der Darstellung der theoretischen Grundlagen der Dynamik sowie die Auswertung von berechneten Eigenformen und Asphaltspannungen unter Ber{\"u}cksichtigung der derzeit g{\"u}ltigen Normen.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {de} } @misc{Richter2005, type = {Master Thesis}, author = {Richter, Karola}, title = {Alternative L{\"o}sungsvorschl{\"a}ge zur Anbindung des Klinikums Bad Hersfeld}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.723}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7230}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der verkehrsplanerischen Untersuchung der Verkehrsanbindung des Klinikums Bad Hersfeld. Auf der theoretischen Grundlage des Verkehrsplanungsprozesses wurde der Planungsablauf methodisch beschrieben. Im Anschluss erfolgte die Zustandsanalyse am konkreten Beispiel -Verkehrsanbindung des Klinikums Bad Hersfeld - in enger Zusammenarbeit mit den Anwohnern des Wohngebietes, der Stadt Bad Hersfeld, der Polizei und des Krankenhauses. Im Rahmen der Analyse wurde ein Zielsystem aufgestellt und eine M{\"a}ngelanalyse durchgef{\"u}hrt. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden anschließend verschiedene L{\"o}sungsvorschl{\"a}ge er{\"o}rtert. Anschließend wurde anhand eines Bewertungssystems und eines einfachen Rangordnungsverfahrens eine Vorzugsvariante benannt und deren Vor- und Nachteile beschrieben.}, subject = {Verkehrsplanung}, language = {de} } @misc{Kessel2005, type = {Master Thesis}, author = {Kessel, Marco}, title = {Implementierung rechteckiger Scheibenelemente mit B-Spline Ans{\"a}tzen n-ter Ordnung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.682}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6822}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Diese Arbeit stellt die Implementierung von Scheibenelementen mit B-Spline Ans{\"a}tzen n-ter Ordnung speziell f{\"u}r rechteckige Gebiete mit orthogonaler Vernetzung vor. Dabei kam insbesondere eine spezielle elementbasierte Formulierung auf Grundlage der einzelnen B-Spline Segmente zum Einsatz, die zur Aufbringung von Randbedingungen an den R{\"a}ndern modifizierte B-Splines benutzt. In der Folge entstehen verschiedene Elementtypen zur Diskretisierung von rechteckigen Gebieten, deren Erzeugung, Speicherung und Anwendung im Zusammenhang mit der Finiten Elemente Methode Gegenstand der Arbeit sind. Anhand von untersuchten Beispielen werden die erfolgreiche Implementierung nachgewiesen und verschiedene Eigenschaften der Methode herausgestellt.}, subject = {B-Splines}, language = {de} } @misc{Khan2005, type = {Master Thesis}, author = {Khan, Muhammad Ibrar}, title = {HYDRAULIC PROPERTIES OF POLYMER-ENHANCED BENTONITE-SAND MIXTURE}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.680}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6803}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {The hydraulic properties of the polymer-enhanced bentonite-sand mixtures (PEBSMs) investigated in this study consisted of the water retention behaviour (or the soil-water characteristic curve (SWCC)) and the saturated and unsaturated coefficients of permeability. The SWCCs of the compacted polymer-enhanced bentonite-sand mixtures were measured using two techniques; namely, axis-translation technique and vapour equilibrium technique. The results obtained from both methods were combined to establish a single SWCC for each specimen. The saturated coefficient of permeability of the material was measured using the constant-head flexible wall permeameter method. The unsaturated coefficient of permeability was computed from the SWCCs and the saturated permeability values using the statistical model. The study revealed that the wetting curves for the PEBSM and clay are above the drying curves. The fact is thought be due to the specimens being not saturated before starting the drying tests. Since the specimens are expensive soil such a trend can be expected. The permeability deduced from the oedometer test data over-estimates the actual water flow rate resulting in a higher computed saturated coefficient of permeability compared to the measured values. The nets of polymer and bentonite clusters are thought to retard the flow of water during the direct measurement. However, the net of polymer and bentonite clusters are compressed during loading and rebound during unloading. Hysteresis effect was found for the PEBSMs in the permeability versus degree of saturation curve. This is due to possible difference in the spatial distribution of water in the specimens depending whether the specimens were on drying or wetting path.}, subject = {Baustoff}, language = {en} } @misc{Rothe2005, type = {Master Thesis}, author = {Rothe, Christian}, title = {Untersuchung diffuser koh{\"a}renter Schallfelder in Atrien}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.678}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6786}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {In dieser Diplomarbeit werden - anhand eines Simulationsprogrammes - die diffusen Schallfelder in Atrien untersucht. Diesbez{\"u}glich standen Referenzobjekte in Berlin zur Verf{\"u}gung. Es wurde untersucht, inwieweit sich die Raumgeometrie, die Volumina und die Absorptionseigenschaften der Umh{\"u}llungsfl{\"a}chen auf die Energieverteilung im Atriumsraum auswirken. Ziel der Arbeit ist es, Optimierungspotenziale aufzuzeigen und L{\"o}sungsvorschl{\"a}ge zu entwickeln, die zeigen, mit welchen Mitteln und Methoden die Raumakustik nachtr{\"a}glich verbessert werden kann.}, subject = {Absorption}, language = {de} }