@inproceedings{BiehounekGrolikHerz2003, author = {Biehounek, Josef and Grolik, Helmut and Herz, Susanne}, title = {Zur Anwendung von Chaos-Entwicklungen in der Tragwerksstatik}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.278}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2784}, year = {2003}, abstract = {Seit mehr als f{\"u}nfzig Jahren werden zur Untersuchung der Tragwerkssicherheit auch Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung herangezogen. Ungeachtet der inzwischen erreichten Fortschritte und der offensichtlichen Vorz{\"u}ge, konnte dieses Vorgehen in der Praxis bis jetzt noch nicht ausreichend Fuß fassen. Im Beitrag wird das Problem der Tragwerkssicherheit mit einem neuartigen Verfahren behandelt. Im Unterschied zu den {\"u}blichen probabilistischen Methoden geht es nicht von Verteilungsfunktionen aus. Vielmehr werden die maßgebenden Zufallsgr{\"o}ßen in den Mittelpunkt gestellt und direkt in die Rechenvorschrift eingef{\"u}hrt. Als mathematisches Hilfsmittel dienen die WIENERschen Chaos-Polynome. Sie stellen im Raum der Zufallsgr{\"o}ßen mit beschr{\"a}nkter Varianz eine Basis dar, mit der sich eine beliebige Zufallsgr{\"o}ße nach orthogonalen Polynomen GAUSSscher Zufallsgr{\"o}ßen entwickeln l{\"a}ßt. So entsteht ein effektiver Formalismus, der sich eng an die herk{\"o}mmliche Deformationsmethode anlehnt und als deren probabilistische Verallgemeinerung angesprochen werden darf. Die Methode liefert die Grenzzustandsbedingung als Funktion der auf das Tragwerk wirkenden Zufallsgr{\"o}ßen. Die Versagenswahrscheinlichkeit kann daher durch Monte-Carlo-Simulation bestimmt werden. Die mit der Auswertung des Wahrscheinlichkeitsintegrals der First Order Reliability Method (FORM) verbundenen Schwierigkeiten werden vermieden. An einem Beispieltragwerk wird dargestellt, wie sich Ver{\"a}nderungen gewisser Konstruktionsparameter auf die Versagenswahrscheinlichkeit auswirken.}, subject = {Baustatik}, language = {de} } @article{MoellerBeerGrafetal.1997, author = {M{\"o}ller, B. and Beer, M. and Graf, W. and Hoffmann, Alfred}, title = {Sicherheitsbeurteilung von Tragwerken mit Fuzzy-Modellen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.462}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4625}, year = {1997}, abstract = {Die Sicherheit von Tragwerken h{\"a}ngt von der zuverl{\"a}ssigen Modellierung s{\"a}mtlicher Tragwerksparameter ab. {\"U}blicherweise werden diese Parameter als deterministische oder stochastische Gr{\"o}ßen beschrieben. Stochastische Gr{\"o}ßen sind Zufallsgr{\"o}ßen, die unscharfe Informationen {\"u}ber Tragwerksparameter mit Hilfe von Dichtefunktionen erfassen. Nicht alle unscharfen Tragwerksparameter lassen sich als Zufallsgr{\"o}ßen darstellen. Sie k{\"o}nnen jedoch als Fuzzy-Gr{\"o}ßen modelliert werden. Fuzzy-Gr{\"o}ßen beschreiben unscharfe Tragwerksparameter als unscharfe Menge mit Bewertungsfunktion (Zugeh{\"o}rigkeitsfunktion). Die Fuzzy-Modellierung im Bauingenieurwesen umfaßt die Fuzzifizierung, die Fuzzy-Analyse, die Defuzzifizierung und die Sicherheitsbeurteilung. Sie erlaubt es, Tragwerke mit nicht-stochastischen unscharfen Eingangsinformationen zu untersuchen. Nicht-stochastische Eingangsinformationen treten sowohl bei bestehenden als auch bei neuen Tragwerken auf. Die unscharfen Ergebnisse der Fuzzy-Modellierung gestatten es, das Systemverhalten zutreffender zu beurteilen; sie sind die Ausgangspunkte f{\"u}r eine neue Sicherheitsbeurteilung auf der Grundlage der M{\"o}glichkeitstheorie. Bei der Fuzzy-Analyse ist die alpha-Diskretisierung vorteilhaft einsetzbar. Bei fehlender Monotonie der deterministischen Berechnungen und unter Ber{\"u}cksichtigung der Nichtlinearit{\"a}t wird die Fuzzy-Analyse mit Optimierungsalgorithmen durchgef{\"u}hrt. Zwei Beispiele werden diskutiert: die L{\"o}sung eines transzendenten Eigenwertproblems und eines linearen Gleichungssystems. Die Systemantworten der Fuzzy-Analyse werden der Sicherheitsbeurteilung zugrunde gelegt. F{\"u}r ausgew{\"a}hlte physikalische Gr{\"o}ßen werden Versagensfunktionen definiert. Diese bewerten die M{\"o}glichkeit des Versagens. Mit Hilfe von Min-max-Operationen der Fuzzy-Set-Theorie erh{\"a}lt man aus Versagensfunktion und Fuzzy-Antwort die Versagensm{\"o}glichkeit bzw. die {\"U}berlebensm{\"o}glichkeit. Die ermittelte Versagensm{\"o}glichkeit repr{\"a}sentiert die subjektive Beurteilung der M{\"o}glichkeit, daß das Ereignis \&qout;Versagen\&qout; eintritt. Beispiele zeigen die Unterschiede zwischen der Sicherheitsbeurteilung mittels Fuzzy-Modells und mittels deterministischen Modells.}, subject = {Tragwerk}, language = {de} } @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{GrinewitschusHildebrandKemmerling2003, author = {Grinewitschus, Viktor and Hildebrand, R. and Kemmerling, M.}, title = {Geb{\"a}ude-, Personen- und Datensicherheit in intelligenten Geb{\"a}udesystemen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.297}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2974}, year = {2003}, abstract = {Bei der Kopplung unterschiedlicher Bussysteme oder der Anbindung von Ger{\"a}ten an externe Netzwerke (z.B. an das Internet) stellt sich oft heraus, dass f{\"u}r diesen Anwendungszweck grundlegende Sicherheitsmechanismen fehlen. Durch intelligente Zusatzkomponenten, z.B. Residential Gateways, k{\"o}nnen bestehende Netzwerke erfolgreich miteinander gekoppelt werden, auch wenn sie sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die erforderlichen Anpassungen, Dienstekonversionen und Protokollumsetzungen k{\"o}nnen in die Gateways integriert werden, so dass gewohnte Betriebsarten, besonders bei der Konfiguration oder der Diagnose, beibehalten werden k{\"o}nnen. Bei der Nutzung vorhandener Hausbus-Infrastrukturen f{\"u}r sicherheitsrelevante Zusatzfunktionen wie Zugangskontrollen, Zeiterfassungen oder Alarmanlagen hingegen stellt dieser Ansatz keine L{\"o}sung dar, da hier die Sicherheit innerhalb des Systems erh{\"o}ht werden muss. Daher wird f{\"u}r solche sicherheitsrelevanten Anwendungen oft eine separate Kommunikationsinfrastruktur verwendet, obwohl ein Geb{\"a}udebus, z.B. ein EIB-System, zur Verf{\"u}gung steht. Eine praktikable L{\"o}sung stellt hierbei die Verwendung der Standard-{\"U}bertragungsmechanismen des EIB dar, bei denen jedoch die eigentlichen Nettodaten verschl{\"u}sselt werden. Auf diese Weise kann normaler Datenverkehr mit gesichertem Datenverkehr gemischt werden, wobei nat{\"u}rlich die sicherheitsrelevanten Teilnehmer erweiterte Funktionalit{\"a}ten wie Ver- und Entschl{\"u}sselung aufweisen m{\"u}ssen. Dem Residential Gateway kommt in solchen Systemen neben der Kopplung der internen Netzwerke und deren Anbindung an das Internet auch das intelligente Management der Schl{\"u}ssel zu. ...}, subject = {Geb{\"a}udeleittechnik}, language = {de} } @phdthesis{Roos2001, author = {Roos, Dirk}, title = {Approximation und Interpolation von Grenzzustandsfunktionen zur Sicherheitsbewertung nichtlinearer Finite-Elemente-Strukturen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.71}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040311-745}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2001}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Berechnung der Sicherheit von Strukturen mit sowohl geometrisch als auch physikalisch nichtlinearem Verhalten. Die Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit einer Struktur mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationsmethoden erfordert, dass die Funktion der Strukturantwort implizit berechnet wird, zum Beispiel durch nichtlineare Strukturanalysen f{\"u}r jede Realisation der Zufallsvariablen. Die Strukturanalysen bilden jedoch den Hauptanteil am Berechnungsaufwand der Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse, so dass die Analyse von realistischen Strukturen mit nichtlinearem Verhalten durch die begrenzten Computer-Ressourcen stark eingeschr{\"a}nkt ist. Die klassischen Antwortfl{\"a}chenverfahren approximieren die Funktion der Strukturantwort oder aber die Grenzzustandsfunktion durch Polynome niedriger Ordnung. Dadurch ist f{\"u}r die Auswertung des Versagens-Kriteriums nur noch von Interesse, ob eine Realisation der Basisvariablen innerhalb oder außerhalb des von der Antwortfl{\"a}chenfunktion gebildeten Raumes liegt - die Strukturanalyse kann dann entfallen. Bei stark nichtlinearen Grenzzustandsfunktionen versagt die polynomiale Approximation. Das directional sampling neigt bei Problemen mit vielen Zufallsvariablen zu einem systematischen Fehler. Das adaptive importance directional sampling dagegen beseitigt diesen Fehler, verschenkt jedoch Informationen {\"u}ber den Verlauf der Grenzzustandsfunktion, da die aufgefundenen St{\"u}tzstellen aus den vorangegangenen Simulationsl{\"a}ufen nicht ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Aus diesem Grund erscheint eine Kombination beider Simulationsverfahren und eine Interpolation mittels einer Antwortfl{\"a}che geeignet, diese Probleme zu l{\"o}sen. Dies war die Motivation f{\"u}r die Entwicklung eines Verfahren der adaptiven Simulation der Einheitsvektoren und anschließender Interpolation der Grenzzustandsfunktion durch eine Antwortfl{\"a}chenfunktion. Dieses Vorgehen stellt besondere Anforderungen an die Antwortfl{\"a}chenfunktion. Diese muss flexibel genug sein, um stark nichtlineare Grenzzustandsfunktionen beliebig genau ann{\"a}hern zu k{\"o}nnen. Außerdem sollte die Anzahl der verarbeitbaren St{\"u}tzstellen nicht begrenzt sein. Auch ist zu ber{\"u}cksichtigen, dass die Ermittlung der St{\"u}tzstellen auf der Grenzzustandsfunktion nicht regelm{\"a}ßig erfolgt. Die in dieser Arbeit entwickelten Methoden der lokalen Interpolation der Grenzzustandsfunktion durch Normalen-Hyperebenen bzw. sekantialen Hyperebenen und der sowohl lokalen als auch globalen Interpolation durch gewichtete Radien erf{\"u}llen diese Anforderungen. ungen. dieser Arbeit entwickelten Methoden der lokalen Interpolation der Grenzzustandsfunktion durch Normalen-Hyperebenen bzw. sekantialen Hyperebenen und der sowohl lokalen als auch globalen Interpolation durch gewichtete Radien erf{\"u}llen diese Anforderungen.}, subject = {Tragwerk}, language = {de} }