@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{RueppelMeissnerGutzke2003, author = {R{\"u}ppel, Uwe and Meißner, Iris and Gutzke, Thomas}, title = {Mobile Computing in der Grundwasserbewirtschaftung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.354}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3547}, year = {2003}, abstract = {Die Bewirtschaftung von Grundwasser umfasst zum einen die Nutzungserfordernisse und Versorgungsbed{\"u}rfnisse und zum andern den Schutz des Grundwassers als Bestandteil des Naturhaushaltes. Die Verwendung von Informations- und Kommunikationsmethoden zur numerischen Grundwassermodellierung und zur Verwaltung von großfl{\"a}chigen qualitativen und quantitativen Grundwasserinformationen er{\"o}ffnen die M{\"o}glichkeit einer nachhaltigen wasserwirtschaftlichen Planung sowie einer gezielten Steuerung der Auswirkungen von Grundwasserentnahmen und -versickerungen. Im Rahmen des Pilotprojektes Grundwasser-Online im Hessischen Ried (www.grundwasser-online.de) wurden gezielt die Arbeitsabl{\"a}ufe bei der Erfassung der Daten zur Grundwasserbewirtschaftung sowie der anschließenden Verarbeitung analysiert, bewertet und software-technisch umgesetzt. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Datenerfassung an den r{\"a}umlich verteilten Grundwassermessstellen. Der vorliegende Beitrag zeigt auf, wie mobile EDV Ger{\"a}te mit einer geeigneten Software die Arbeitsabl{\"a}ufe beim Einsatz vor Ort effizienter gestalten und die Einhaltung der Messvorgaben unterst{\"u}tzen k{\"o}nnen. Durch die Minimierung von Fehlerquellen kann dabei eine Qualit{\"a}tsverbesserung des Datenbestandes erreicht werden. Es wird ein Konzept zur mobilen Erfassung von Grundwasserdaten unter Verwendung von GPS-Positionsdaten und Plausibilit{\"a}tspr{\"u}fungen vorgestellt. Die Technologien und Herausforderungen bei der prototypischen Umsetzung werden aufgezeigt.}, subject = {Grundwasser}, language = {de} } @inproceedings{HuebnerWalhornKoelke2003, author = {H{\"u}bner, Bj{\"o}rn and Walhorn, Elmar and K{\"o}lke, Andreas}, title = {Simultane L{\"o}sung gekoppelter Struktur-Fluid-Systeme}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.311}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3114}, year = {2003}, abstract = {Ein simultanes L{\"o}sungsverfahren f{\"u}r Fluid-Struktur-Wechselwirkungen aus dem Bereich des Bauingenieurwesens wird vorgestellt. Die Modellierung der Tragwerksdynamik erfolgt mit der geometrisch nichtlinearen Elastizit{\"a}tstheorie in total Lagrangescher Formulierung. Die Str{\"o}mung wird mit den inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen beschrieben. Wenn Turbulenzeffekte massgeblich sind, kommen die Reynolds-Gleichungen in Verbindung mit dem k-omega-Turbulenzmodell von Wilcox zum Einsatz. Zur Beschreibung von komplexen freien Oberfl{\"a}chen wird die Level-Set-Methode eingesetzt. Die einheitliche Diskretisierung von Fluid und Struktur mit der Raum-Zeit-Finite-Element-Methode f{\"u}hrt zu einem konsistenten Berechnungsmodell f{\"u}r das gekoppelte System. Da die isoparametrischen Raum-Zeit-Elemente ihre Geometrie in Zeitrichtung {\"a}ndern k{\"o}nnen, erlaubt die Methode eine nat{\"u}rliche Beschreibung des infolge der Strukturbewegung zeitver{\"a}nderlichen Str{\"o}mungsgebiets. Die gewichtete Integralformulierung der Kopplungsbedingungen mit globalen Freiwerten f{\"u}r die Interface-Spannungen sichert eine konservative Kopplung von Fluid und Struktur. Ausgew{\"a}hlte Anwendungsbeispiele zeigen die Leistungsf{\"a}higkeit der entwickelten Methodik und belegen die guten Konvergenzeigenschaften des simultanen L{\"o}sungsverfahrens.}, subject = {Bauwerk}, language = {de} } @inproceedings{RaueTimmlerAdami2003, author = {Raue, Erich and Timmler, Hans-Georg and Adami, Kay}, title = {Physikalisch nichtlineare Analyse von Aussteifungssystemen unter Einbeziehung von Lastfolgeeffekten}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.349}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3498}, year = {2003}, abstract = {Die physikalisch nichtlineare Analyse von Stahlbetontragwerken unter Ber{\"u}cksichtigung des Einspielverhaltens (adaptives Tragverhalten) mit Methoden der mathematischen Optimierung ist seit Jahren Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten am Lehrstuhl Massivbau I der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Die dabei entwickelten Modelle und Algorithmen werden im folgenden Beitrag exemplarisch auf die Untersuchung von Aussteifungssystemen in Großtafelbauweise angewendet. Da bei diesen Geb{\"a}uden die aussteifende Konstruktion aus zusammengesetzten großformatigen Betonfertigteilen besteht, wird das Gesamttragverhalten maßgebend durch das Fugentragverhalten bestimmt. Die physikalische Nichtlinearit{\"a}t wird durch das Aufreißen der unbewehrten Horizontalfugen und den verschieblichen Verbund in den Vertikalfugen charakterisiert und entsprechend im Berechnungsmodell ber{\"u}cksichtigt. Beispielrechnungen belegen, dass f{\"u}r die beschriebenen Aussteifungssysteme signifikante Spannungsumlagerungen infolge des nichtlinearen Fugentragverhaltens auftreten. Weiterhin k{\"o}nnen Lastfolgeeffekte rechnerisch nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu seismisch beanspruchten Systemen, die in k{\"u}rzester Zeit wiederholt extrem beansprucht werden, ist die Eintrittswahrscheinlichkeit bemessungsrelevanter Windlasten gering.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{PopovaDatchevaIankov2003, author = {Popova, E. D. and Datcheva, Maria and Iankov, Roumen}, title = {Mechanical Models with Interval Parameters}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.348}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3482}, year = {2003}, abstract = {In this paper we consider modelling of composite material with inclusions where the elastic material properties of both matrix and inclusions are uncertain and vary within prescribed bounds. Such mechanical systems, involving interval uncertainties and modelled by finite element method, can be described by parameter dependent systems of linear interval equations and process variables depending on the system solution. A newly developed hybrid interval approach for solving parametric interval linear systems is applied to the considered model and the results are compared to other interval methods. The hybrid approach provides very sharp bounds for the process variables - element strains and stresses. The sources for overestimation when dealing with interval computations are demonstrated. Based on the element strains and stresses, we introduce a definition for the values of nodal strains and stresses by using a set-theoretic approach.}, subject = {Verbundwerkstoff}, language = {en} } @inproceedings{Loemker2003, author = {L{\"o}mker, Thorsten Michael}, title = {Plausibilit{\"a}t im Planungsprozess - Digitale Planungshilfen f{\"u}r die Bebaubarkeit von Grundst{\"u}cken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.329}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3296}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< werden Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung entwickelt. Die Vielfalt der unterschiedlichen Faktoren, die Einfluss auf den Planungsprozess nehmen k{\"o}nnen, sowie deren Abh{\"a}ngigkeiten voneinander werden von heutigen Planungssystemen in nur unzureichender Weise aufbereitet und verwaltet. Diese Faktoren bedingen Planungstools, deren Aufgabe die Beschaffung, Verarbeitung, Integration und Verwaltung von Informationen sowie die Veranschaulichung der komplexen Informationszusammenh{\"a}nge ist. Die Entwicklung solcher Systeme ist technisch m{\"o}glich. Die Schwierigkeit liegt in der Beschaffung und Strukturierung der f{\"u}r den Planungsprozess relevanten Informationen sowie in ihrer Aufbereitung und Integration in eine digitale Planungsumgebung. Das Bestreben des Forschungsprojektes ist es, Grundlagen f{\"u}r digitale Werkzeuge zu entwickeln die zu plausiblen L{\"o}sungen im Planungsprozess und somit zu erh{\"o}hter Planungssicherheit f{\"u}r die am Bau beteiligten Auftragnehmer und Auftraggeber f{\"u}hren. Es wird angestrebt Programm-Module zu entwickeln, die den Planer bei der Ermittlung von L{\"o}sungswegen zu einer Fachfrage inhaltlich unterst{\"u}tzen und die Nachvollziehbarkeit und Richtigkeit einer Planungsentscheidung gew{\"a}hrleisten und plausibel darlegen. Mit Hilfe der Module sollen Entscheidungsfindungen katalysiert werden. Die Bauvorhaben der Zukunft werden zu einem großen Teil im Bestand liegen. Dieses Faktum erfordert planerische Maßnahmen, f{\"u}r die vollends Werkzeuge und Hilfsmittel fehlen, die zu plausiblen und sicheren Planungsentscheidungen f{\"u}hren. Die Entwicklung solcher Hilfsmittel ist Ziel dieser Forschung. Der Beitrag stellt prototypische Software-Module vor, die sich mit der Problematik der potenziellen Bebaubarkeit einer Grundst{\"u}cksfl{\"a}che auseinander setzen. Die Module verarbeiten Regeln, die den einschl{\"a}gigen Normen und Verordnungen entnommen sind, die bei der Erarbeitung einer Planungsl{\"o}sung eingehalten werden m{\"u}ssen.}, subject = {Bauplanung}, language = {de} } @inproceedings{LepeniesRichterZastrau2003, author = {Lepenies, Ingolf and Richter, Mike and Zastrau, Bernd W.}, title = {Numerische Simulation des mechanischen Verhaltens von Textilbeton unter Ber{\"u}cksichtigung mehrerer Strukturebenen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.328}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3281}, year = {2003}, abstract = {The failure mechanisms of textile reinforced concrete (TRC), which is a composite of bundles of long fibers and fine concrete, are complex. Most important for the ductility is the successive debonding of the fibers from the surrounding matrix when the brittle matrix is cracking. Therefore, one of the main issues is the simulation of the bond behavior between the reinforcement and the matrix. By introducing a hierarchical material model for TRC the mechanical behavior is simulated by means of representative volume elements modelled on the meso scale. Finite element analysis is used to determine the effective properties of TRC within a periodic homogenization framework. Further, a multiscale finite element technique is suggested, where constitutive equation are formulated only on the meso level.}, subject = {Beton}, language = {en} } @inproceedings{HubeWittwer2003, author = {Hube, Werner and Wittwer, Christof}, title = {Pr{\"a}diktive W{\"a}rmeflussregelung solaroptimierter Wohngeb{\"a}ude - Thermische Simulation komplexer Geb{\"a}ude}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.310}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3106}, year = {2003}, abstract = {Moderne Wohngeb{\"a}ude heute, besonders aber die der Zukunft, werden sich zu einem großen Teil selbst mit W{\"a}rme versorgen. Hierbei spielen Entwicklungen im Bereich der Fassadenkonstruktionen eine zentrale Rolle. Zum erh{\"o}hten solaren W{\"a}rmeeintrag kommen die Eigenschaften der W{\"a}rmespeicherung und verz{\"o}gerten W{\"a}rmeabgabe hinzu. Aufgrund dieser Eigenschaften definiert sich das Geb{\"a}udeverhalten neu und komplexer. Im Rahmen der Entwicklungen von W{\"a}rmeflussregelungen in solarthermisch beheizten Wohngeb{\"a}uden mit neuartigen Fassaden wird in diesem Beitrag auf die Modellentwicklung moderner Fassadenkonstruktionen hinsichtlich Transparenter W{\"a}rmed{\"a}mmung und Phasenwechselmaterialien im Wandverbund, kombiniert mit der regelungstechnisch interessanten Neuentwicklung von Verschattungseinrichtungen {\"u}ber schaltbare Schichten am Fenster, eingegangen. Der Beitrag beschreibt den Entwurf eines Regelungskonzeptes f{\"u}r die thermische Raumklimaregelung. Diese Untersuchungen basieren auf komplexen Simulationsmodellen, wobei bei der Modellentwicklung der neuartigen Fassadenelemente auf reale Messwerte zur{\"u}ckgegriffen werden konnte.}, subject = {Haus}, language = {de} } @inproceedings{GrigrievaLymarenko2003, author = {Grigrieva, Polina and Lymarenko, Yulia}, title = {Mathematical modeling of nonlinear effects for vibrodiagnostics of fatigue cracks}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.291}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2917}, year = {2003}, abstract = {The vibration control of complicated mechanical structures is impossible without proper mathematical models that allow to have a true apprehension of events occurring in structural member before the starting of the experiment and correct the diagnostic experiment in case of need. An approach that implies using of a discrete model reflecting all required features of a prototype system and permitting of an effective analytical and numerical investigation is proposed in the work. At first a discrete model of a bladed disk with flaw is considered. Taking into account the symmetry of the structure by utilization of mathematical tools of group presentation theory the number of degrees of freedom of the system is diminished. Small damage of the disk is regarded as perturbation of structure symmetry. The distinction of vibration characteristics such as natural frequencies and mode shapes of damaged and undamaged systems is determined theoretically with the help of perturbation theory and can be used as an effective diagnostic criterion of a small-scale damage of the structure. In the second part of the work a non-linear two-mass model of an acoustic emission in a damaged structure is proposed. On basis of the numerical integration of the nonlinear differential equations and expansion of the derived solution into a Fourier series free and forced vibrations of the model are investigated. It is shown that proposed model reflects all characteristic properties of vibrations of damaged structures: reduction of natural frequency, sub- and super-resonances, acoustic effects.}, subject = {Nichtlineare Mechanik}, language = {en} } @inproceedings{Gasser2003, author = {Gasser, Ingenuin}, title = {On A New One-Dimensional Model to Describe Tunnel Fires}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.288}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2889}, year = {2003}, abstract = {We present a model derived to describe tunnel fires. The model originates in a compressible description of the air in the tunnel. It takes into account the strong buoyancy forces and at the same time the small Mach-number of the airflow. We comment on the derivation, on analytical results and on numerical simulations of the model. The model has been validated using data from real tunnel fire experiments. It shows good agreement with the real situation.}, subject = {Tunnel}, language = {en} }