@phdthesis{Simon2008, author = {Simon, Antje}, title = {Analyse zum Trag- und Verformungsverhalten von Straßenbr{\"u}cken in Holz-Beton-Verbundbauweise}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1358}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20081022-14216}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Ziel der Arbeit ist es, einen Beitrag zur Weiterentwicklung und Adaption der Holz-Beton-Verbundbauweise auf den Straßenbr{\"u}ckenbau zu leisten. Dabei stehen differenzierte Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten hybrider Holzbr{\"u}ckentragwerke sowie die Entwicklung geeigneter Verbundelemente im Vordergrund. Um die Einf{\"u}hrung dieser innovativen Bauweise in der Praxis zu unterst{\"u}tzen, werden Bemessungs- und Konstruktionshinweise erarbeitet. Aufbauend auf eine Analyse des derzeitigen Forschungs- und Entwicklungsstandes auf dem Gebiet des Holz-Beton-Verbundbaus erfolgt die Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens von Holz-Beton-Verbundbr{\"u}cken anhand einer umfangreichen Parameterstudie. Dabei wird der Einfluss verschiedener Geometrie- und Steifigkeitsparameter auf die Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit von Holz-Beton-Verbundbr{\"u}cken quantifiziert. Spezielle Untersuchungen dienen der Evaluation der Erm{\"u}dungssicherheit und der Ermittlung der Steifigkeitsdegradation unter Langzeitbeanspruchung auf der Basis einer realit{\"a}tsnahen Abbildung des differenten zeit- und klimaabh{\"a}ngigen Tragverhaltens der Verbundbaustoffe. Praxisgerechte Empfehlungen f{\"u}r die optimierte konstruktive Durchbildung hybrider Holzbr{\"u}ckentragwerke fassen die Ergebnisse der Parameterstudie zusammen. Aus den Parameteranalysen leitet sich ein Anforderungsprofil bez{\"u}glich der Steifigkeit und Tragf{\"a}higkeit geeigneter Verbundelemente f{\"u}r den Straßenbr{\"u}ckenbau ab. Das Tragverhalten von drei ausgew{\"a}hlten Verbundelementtypen, welche diesem Profil entsprechen, wird anhand systematischer Scherversuche unter Kurzzeit-, Langzeit- und dynamischer Belastung analysiert. Aufbauend auf diese Testreihen werden weiterf{\"u}hrende umfangreiche Versuchsserien mit dem Verbundelement D{\"u}belleiste zur Bestimmung der mechanischen Kennwerte und zur Analyse des Gesamttragverhaltens vorgestellt. In Auswertung der umfangreichen Bauteilversuche und rechnerischer Simulationen auf der Basis Finiter-Elemente-Modelle wird ein Bemessungskonzept erarbeitet und die Eignung des Verbundelementes D{\"u}belleiste f{\"u}r den Einsatz im Hybridbr{\"u}ckenbau nachgewiesen.}, subject = {Hybridbauweise}, language = {de} } @phdthesis{Karaki, author = {Karaki, Ghada}, title = {Assessment of coupled models of bridges considering time-dependent vehicular loading}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1589}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120402-15894}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {184}, abstract = {Bridge vibration due to traffic loading has been a subject of extensive research in the last decades. The focus of such research has been to develop solution algorithms and investigate responses or behaviors of interest. However, proving the quality and reliability of the model output in structural engineering has become a topic of increasing importance. Therefore, this study is an attempt to extend concepts of uncertainty and sensitivity analyses to assess the dynamic response of a coupled model in bridge engineering considering time-dependent vehicular loading. A setting for the sensitivity analysis is proposed, which enables performing the sensitivity analysis considering random stochastic processes. The classical and proposed sensitivity settings are used to identify the relevant input parameters and models that have the most influence on the variance of the dynamic response. The sensitivity analysis exercises the model itself and extracts results without the need for measurements or reference solutions; however, it does not offer a means of ranking the coupled models studied. Therefore, concepts of total uncertainty are employed to rank the coupled models studied according to their fitness in describing the dynamic problem. The proposed procedures are applied in two examples to assess the output of coupled subsystems and coupled partial models in bridge engineering considering the passage of a heavy vehicle at various speeds.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @misc{Hartung2009, type = {Master Thesis}, author = {Hartung, Christian}, title = {Modellierung von Fußg{\"a}ngerbr{\"u}cken aus faserverst{\"a}rktem Kunststoff}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1415}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20100127-15017}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2009}, abstract = {In dieser Diplomarbeit mit dem Thema „Modellierung von Fußg{\"a}ngerbr{\"u}cken aus faserverst{\"a}rktem Kunststoff" wird ein Tragwerk aus glasfaserverst{\"a}rktem Kunststoff f{\"u}r eine Fußg{\"a}ngerbr{\"u}cke mit 10,0 m St{\"u}tzweite entwickelt, untersucht und hinsichtlich der Dimensionierung und Konstruktion analysiert. Inhaltlich wird hierzu in den Vorbetrachtungen zum Thema auf vorhandene Beispiele f{\"u}r Br{\"u}ckentragwerke aus faserverst{\"a}rkten Kunststoffen eingegangen. Es werden die im Rahmen der Diplomarbeit wichtigen Sachverhalte hinsichtlich des Materials der faserverst{\"a}rkten Kunststoffe (FVK) und auch die erforderlichen Grundlagen f{\"u}r die Berechnungen gegeben. Nach der Vorstellung verschiedener Ideen f{\"u}r Tragwerksquerschnitte erfolgt als Schwerpunkt der Diplomarbeit die rechnergest{\"u}tzte Modellierung und Berechnung einer Vorzugsvariante sowie die Auswertung und Analyse der Berechnungsergebnisse. Abschließend wird das entwickelte Tragwerk bewertet und es werden weitere Entwicklungsm{\"o}glichkeiten aufgezeigt.}, subject = {Glasfaserverst{\"a}rkter Kunststoff}, language = {de} } @article{MorgenthalYamasaki, author = {Morgenthal, Guido and Yamasaki, Y.}, title = {Aerodynamic Behaviour of Very Long Cable-Stayed Bridges during Construction}, series = {Procedia Engineering}, journal = {Procedia Engineering}, doi = {10.1016/j.proeng.2011.07.184}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31525}, pages = {1463 -- 1471}, abstract = {Stonecutters and Sutong Bridge have pushed the world record for main span length of cable-stayed bridges to over 1000m. The design of these bridges, both located in typhoon prone regions, is strongly influenced by wind effects during their erection. Rigorous wind tunnel test programmes have been devised and executed to determine the aerodynamic behaviour of the structures in the most critical erection conditions. Testing was augmented by analytical and numerical analyses to verify the safety of the structures throughout construction and to ensure that no serviceability problems would affect the erection process. This paper outlines the wind properties assumed for the bridge sites, the experimental test programme with some of its results, the dynamic properties of the bridges during free cantilevering erection and the assessment of their aerodynamic performance. Along the way, it discusses the similarities and some revealing differences between the two bridges in terms of their dynamic response to wind action.}, subject = {Kabelbr{\"u}cke}, language = {en} } @misc{Georgi2005, type = {Master Thesis}, author = {Georgi, Sven}, title = {Druckstauchungsverhalten bewehrter Elastomerlager}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.661}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6616}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Innerhalb der Arbeit wurden vorliegende Druckversuche an bewehrten Elastomerlagern hinsichtlich des Druckstauchungsverhaltens systematisch ausgewertet. Die Druckversuche wurden an Lagern verschiedener Hersteller durchgef{\"u}hrt. Die Versuchsdurchf{\"u}hrung und Auswertung erfolgte nach DIN 4141-140 bzw. nach EN 1337-3. Die ermittelten Druckstauchungswerte in Form des ideellen E-Moduls wurden anschließend den vereinfachten Berechnungsans{\"a}tzen der Normen DIN 4141-14/A1 und EN 1337-3, sowie den Berechnungsans{\"a}tzen nach Topaloff gegen{\"u}ber gestellt. Als Nebenaspekt der Arbeit wurde eine am Lehrstuhl vorliegende Versuchsdatenbank auf ihre Eignung und Funktionalit{\"a}t untersucht.}, subject = {Lager }, language = {de} } @misc{Wolny2006, type = {Master Thesis}, author = {Wolny, Petra}, title = {Analyse der Trag- und Funktionsf{\"a}higkeit von Lagern und Pfeilern bei unterschiedlichen Sicherheitskonzepten}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.751}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7516}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2006}, abstract = {Bemessung der Lager und Pfeiler einer f{\"u}nffeldrigen zweistegigen vorgespannten Plattenbalkenbr{\"u}cke in Massivbauweise; Analyse der Einwirkungen, der Kr{\"a}fte und Bewegungen in den Lagerungspunkten sowie der Lager und Pfeiler;}, subject = {Analyse}, language = {de} } @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{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} } @phdthesis{Abbas, author = {Abbas, Tajammal}, title = {Assessment of Numerical Prediction Models for Aeroelastic Instabilities of Bridges}, publisher = {Jonas Verlag}, address = {Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2716}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20180515-27161}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {275}, abstract = {The phenomenon of aerodynamic instability caused by the wind is usually a major design criterion for long-span cable-supported bridges. If the wind speed exceeds the critical flutter speed of the bridge, this constitutes an Ultimate Limit State. The prediction of the flutter boundary, therefore, requires accurate and robust models. The complexity and uncertainty of models for such engineering problems demand strategies for model assessment. This study is an attempt to use the concepts of sensitivity and uncertainty analyses to assess the aeroelastic instability prediction models for long-span bridges. The state-of-the-art theory concerning the determination of the flutter stability limit is presented. Since flutter is a coupling of aerodynamic forcing with a structural dynamics problem, different types and classes of structural and aerodynamic models can be combined to study the interaction. Here, both numerical approaches and analytical models are utilised and coupled in different ways to assess the prediction quality of the coupled model.}, subject = {Br{\"u}cke}, language = {en} } @article{KavrakovLegatiukGuerlebecketal., author = {Kavrakov, Igor and Legatiuk, Dmitrii and G{\"u}rlebeck, Klaus and Morgenthal, Guido}, title = {A categorical perspective towards aerodynamic models for aeroelastic analyses of bridge decks}, series = {Royal Society Open Science}, journal = {Royal Society Open Science}, number = {Volume 6, Issue 3}, doi = {/10.1098/rsos.181848}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190314-38656}, pages = {20}, abstract = {Reliable modelling in structural engineering is crucial for the serviceability and safety of structures. A huge variety of aerodynamic models for aeroelastic analyses of bridges poses natural questions on their complexity and thus, quality. Moreover, a direct comparison of aerodynamic models is typically either not possible or senseless, as the models can be based on very different physical assumptions. Therefore, to address the question of principal comparability and complexity of models, a more abstract approach, accounting for the effect of basic physical assumptions, is necessary. This paper presents an application of a recently introduced category theory-based modelling approach to a diverse set of models from bridge aerodynamics. Initially, the categorical approach is extended to allow an adequate description of aerodynamic models. Complexity of the selected aerodynamic models is evaluated, based on which model comparability is established. Finally, the utility of the approach for model comparison and characterisation is demonstrated on an illustrative example from bridge aeroelasticity. The outcome of this study is intended to serve as an alternative framework for model comparison and impact future model assessment studies of mathematical models for engineering applications.}, subject = {Br{\"u}cke}, language = {en} } @article{KavrakovKareemMorgenthal, author = {Kavrakov, Igor and Kareem, Ahsan and Morgenthal, Guido}, title = {Comparison Metrics for Time-histories: Application to Bridge Aerodynamics}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4186}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200625-41863}, pages = {28}, abstract = {Wind effects can be critical for the design of lifelines such as long-span bridges. The existence of a significant number of aerodynamic force models, used to assess the performance of bridges, poses an important question regarding their comparison and validation. This study utilizes a unified set of metrics for a quantitative comparison of time-histories in bridge aerodynamics with a host of characteristics. Accordingly, nine comparison metrics are included to quantify the discrepancies in local and global signal features such as phase, time-varying frequency and magnitude content, probability density, nonstationarity and nonlinearity. Among these, seven metrics available in the literature are introduced after recasting them for time-histories associated with bridge aerodynamics. Two additional metrics are established to overcome the shortcomings of the existing metrics. The performance of the comparison metrics is first assessed using generic signals with prescribed signal features. Subsequently, the metrics are applied to a practical example from bridge aerodynamics to quantify the discrepancies in the aerodynamic forces and response based on numerical and semi-analytical aerodynamic models. In this context, it is demonstrated how a discussion based on the set of comparison metrics presented here can aid a model evaluation by offering deeper insight. The outcome of the study is intended to provide a framework for quantitative comparison and validation of aerodynamic models based on the underlying physics of fluid-structure interaction. Immediate further applications are expected for the comparison of time-histories that are simulated by data-driven approaches.}, subject = {Ingenieurwissenschaften}, language = {en} } @misc{Beer2008, type = {Master Thesis}, author = {Beer, Enia}, title = {Analyse der Tragf{\"a}higkeit und Dauerhaftigkeit bestehender Spannbetonbr{\"u}cken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1290}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080520-13620}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Es wird die Geschichte des Spannbetons im Br{\"u}ckenbau wiedergegeben. Hierzu wird unter anderem ein Normenvergleich zum Thema Spannbeton aufgestellt. Desweiteren wird erl{\"a}utert, was die Grundlagen f{\"u}r die Nachrechnung bestehender Br{\"u}cken sind. F{\"u}r die Br{\"u}cke {\"u}ber die Saale bei Jena-Kunitz wird ein Beprobungskonzept mit zerst{\"o}renden Pr{\"u}fungen erstellt. Die erhaltenen Proben sollen in Labortests weiter untersucht werden. Die durch die Beprobung entstehenden Sch{\"a}digungen sollen zu weiteren Messungen an der Br{\"u}cke genutzt werden. Die Sch{\"a}digungszust{\"a}nde werden statisch nachgewiesen. Zum Schluss werden Hinweise f{\"u}r den geplanten Abriss der Br{\"u}cke gegeben.}, subject = {Spannbeton}, language = {de} }