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Civil engineers take advantage of models to design reliable structures. In order to fulfill the design goal with a certain amount of confidence, the utilized models should be able to predict the probable structural behavior under the expected loading schemes. Therefore, a major challenge is to find models which provide less uncertain and more robust responses. The problem gets even twofold when the model to be studied is a global model comprised of different interacting partial models. This study aims at model quality evaluation of global models with a focus on frame-wall systems as the case study. The paper, presents the results of the first step taken toward accomplishing this goal. To start the model quality evaluation of the global frame-wall system, the main element (i.e. the wall) was studied through nonlinear static and dynamic analysis using two different modeling approaches. The two selected models included the fiber section model and the Multiple-Vertical-Line-Element-Model (MVLEM). The influence of the wall aspect ratio (H=L) and the axial load on the response of the models was studied. The results from nonlinear static and dynamic analysis of both models are presented and compared. The models resulted in quite different responses in the range of low aspect ratio walls under large axial loads due to different contribution of the shear deformations to the top displacement. In the studied cases, the results implied that careful attention should be paid to the model quality evaluation of the wall models specifically when they are supposed to be coupled to other partial models such as a moment frame or a soil-footing substructure which their response is sensitive to shear deformations. In this case, even a high quality wall model would not result in a high quality coupled system since it fails to interact properly with the rest of the system.
Experimentelle Untersuchung eines Verfahrens zur optimalen Positionierung von Referenzsensoren bei der experimentellen Modalanalyse mit output-only Methoden nach Brehm (2011). Untersuchung des Einflusses der Referenzsensorpositionierung, -anzahl und der Positionierung der wandernden Sensoren unter Anwendung des Stochastic-Subspace-Verfahrens zur Auswertung der output-only Messdaten.
The aim of our contribution is to clarify the relation between totally regular variables and Appell sequences of hypercomplex holomorphic polynomials (sometimes simply called monogenic power-like functions) in Hypercomplex Function Theory. After their introduction in 2006 by two of the authors of this note on the occasion of the 17th IKM, the latter have been subject of investigations by different authors with different methods and in various contexts. The former concept, introduced by R. Delanghe in 1970 and later also studied by K. Gürlebeck in 1982 for the case of quaternions, has some obvious relationship with the latter, since it describes a set of linear hypercomplex holomorphic functions all power of which are also hypercomplex holomorphic. Due to the non-commutative nature of the underlying Clifford algebra, being totally regular variables or Appell sequences are not trivial properties as it is for the integer powers of the complex variable z=x+ iy. Simple examples show also, that not every totally regular variable and its powers form an Appell sequence and vice versa. Under some very natural normalization condition the set of all para-vector valued totally regular variables which are also Appell sequences will completely be characterized. In some sense the result can also be considered as an answer to a remark of K. Habetha in chapter 16: Function theory in algebras of the collection Complex analysis. Methods, trends, and applications, Akademie-Verlag Berlin, (Eds. E. Lanckau and W. Tutschke) 225-237 (1983) on the use of exact copies of several complex variables for the power series representation of any hypercomplex holomorphic function.
Lesen - Schreiben - Apparate
(2012)
This paper presents a robust model updating strategy for system identification of wind turbines. To control the updating parameters and to avoid ill-conditioning, the global sensitivity analysis using the elementary effects method is conducted. The formulation of the objective function is based on M¨uller-Slany’s strategy for multi-criteria functions. As a simulationbased optimization, a simulation adapter is developed to interface the simulation software ANSYS and the locally developed optimization software MOPACK. Model updating is firstly tested on the beam model of the rotor blade. The defect between the numerical model and the reference has been markedly reduced by the process of model updating. The effect of model updating becomes more pronounced in the comparison of the measured and the numerical properties of the wind turbine model. The deviations of the frequencies of the updated model are rather small. The complete comparison including the free vibration modes by the modal assurance criteria shows the excellent coincidence of the modal parameters of the updated model with the ones from the measurements. By successful implementation of the model validation via model updating, the applicability and effectiveness of the solution concept has been demonstrated.
This paper is focused on the first numerical tests for coupling between analytical solution and finite element method on the example of one problem of fracture mechanics. The calculations were done according to ideas proposed in [1]. The analytical solutions are constructed by using an orthogonal basis of holomorphic and anti-holomorphic functions. For coupling with finite element method the special elements are constructed by using the trigonometric interpolation theorem.
It is well known that complex quaternion analysis plays an important role in the study of higher order boundary value problems of mathematical physics. Following the ideas given for real quaternion analysis, the paper deals with certain orthogonal decompositions of the complex quaternion Hilbert space into its subspaces of null solutions of Dirac type operator with an arbitrary complex potential. We then apply them to consider related boundary value problems, and to prove the existence and uniqueness as well as the explicit representation formulae of the underlying solutions.
Many structures in different engineering applications suffer from cracking. In order to make reliable prognosis about the serviceability of those structures it is of utmost importance to identify cracks as precisely as possible by non-destructive testing. A novel approach (XIGA), which combines the Isogeometric Analysis (IGA) and the Extended Finite Element Method (XFEM) is used for the forward problem, namely the analysis of a cracked material, see [1]. Applying the NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) based approach from IGA together with the XFEM allows to describe effectively arbitrarily shaped cracks and avoids the necessity of remeshing during the crack identification problem. We want to exploit these advantages for the inverse problem of detecting existing cracks by non-destructive testing, see e.g. [2]. The quality of the reconstructed cracks however depends on two major issues, namely the quality of the measured data (measurement error) and the discretization of the crack model. The first one will be taken into account by applying regularizing methods with a posteriori stopping criteria. The second one is critical in the sense that too few degrees of freedom, i.e. the number of control points of the NURBS, do not allow for a precise description of the crack. An increased number of control points, however, increases the number of unknowns in the inverse analysis and intensifies the ill-posedness. The trade-off between accuracy and stability is aimed to be found by applying an inverse multilevel algorithm [3, 4] where the identification is started with short knot vectors which successively will be enlarged during the identification process.
Helsinki Central
(2012)
Als zentraler Ort und Eingangstor in die finnische Hauptstadt bietet der Bereich um den Bahnhof, in dem sich das Baufeld befindet zu wenig räumliche Qualitäten und bildet gleichzeitig eine Barriere zwischen dem historischen Stadtkern und dem politischen und kulturellem Zentrum der Stadt.
Der historische Bahnhof aus der Epoche des Jugendstils ist momentan eingeschlossen von einer hochfrequentierten Straße im Süden und den flankierenden Stationen des Busbahnhofs an der Ost- und Westseite.
Die fußläufigen Verbindungen in die Altstadt sind gestört und das Regierungsviertel mit
dem Reichstagsgebäude werden links liegen gelassen. Eine Orientierung als Neuankömmling ist schwer möglich.
Darüber hinaus kommt etwa die Hälfte der Züge, vor allem die Regionalzüge nicht in der Bahnhofshalle des Kopfbahnhofes an, weil die Begrenzung durch die
Seitenflügel nur eine Erweiterung des Bahnhofs nach Norden hin zuließ.
Entstanden ist ein Entwurf der versucht, dem gesamten Bereich um den Bahnhof ein neues Gesicht zu geben und eine Verbesserung auf unterschiedlichen Ebenen zu erreichen. Er bündelt zum einen die verschiedenen Verkehrsströme und stellt eine bisher unterbrochene Querverbindung zwischen den benachbarten Stadtvierteln entlang des Bahnhofsareals her. Zum anderen trägt er dem Erfordernis nach einem städtebaulichen Gegenüber für das
Regierungsgebäude Rechnung, welches damit in den Verbund der kulturellen Einrichtungen auf dem Töölönlahti Gelände aufgenommen wird. Darüber hinaus belebt er eine Besonderheit von Helsinki. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bestand die Notwendigkeit den Hafen an das Schienennetz anzubinden. Da der Stadtkern bereits sehr dicht bebaut war, wurde ein Eisenbahnring entlang der Küste, einmal um das Stadtzentrum herum gebaut. Seitdem die Verbindung stillgelegt wurde liegt dieser Ring brach, was nun die große Chance bietet, eine kreuzungsfreien Rad- und Fußweg zu etablieren, der durch den Entwurf eines Mobilityhubs geschlossen würde.
In der vorliegenden Broschüre werden die städtebaulichen Rahmenbedingungen, die Analyse der gegenwärtigen Situation und der eigentliche Entwurfsprozess, der zu dieser Lösung führte dokumentiert.
Eine der jüngsten Entwicklungen in der Games Branche sind sogenannte Social Games. Hierbei handelt es sich um digitale Spiele, die innerhalb von sozialen Netzwerken, wie z.B. Facebook und Myspace, gespielt werden.
Studien zeigen, dass kommerzielle digitale Spiele mehr als nur ein Zeitvertreib sind. Sie fördern sowohl kognitive, als auch affektive
und psychomotorische Kompetenzen. Aus diesem Grund werden seit Jahrzehnten digitale Spiele in der Pädagogik eingesetzt, um ihre Motivationskraft zu nutzen, um Lerneffekte zu erzielen.
Ziel dieser Arbeit ist es Spielmechaniken für ein bauphysikalisches Social Game zu entwickeln. Ausgehend von der Identifikation von Spielmechaniken, basierend auf einer Analyse der Funktionsweisen existierender populärer Social Games, und einem grundlegenden pädagogischen Verständnis bezüglich Digital Game Based Learning (DGBL), werden Spielmechaniken entwickelt, mit deren Hilfe bauphysikalische Fachkompetenzen vermittelt werden können.
Die im vorliegenden Buch dokumentierten Untersuchungen befassen sich mit der Entwicklung von Methoden zur algorithmischen Lösung von Layoutaufgaben im architektonischen Kontext. Layout bezeichnet hier die gestalterisch und funktional sinnvolle Anordnung räumlicher Elemente, z.B. von Parzellen, Gebäuden, Räumen auf bestimmten Maßstabsebenen. Die vorliegenden Untersuchungen sind im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts entstanden.
Aktionsräume in Dresden
(2012)
In vorliegender Studie werden die Aktionsräume von Befragten in Dresden über eine standardisierte Befragung (n=360) untersucht. Die den Aktionsräumen zugrundeliegenden Aktivitäten werden unterschieden in Einkaufen für den täglichen Bedarf, Ausgehen (z.B. in Café, Kneipe, Gaststätte), Erholung im Freien (z.B. spazieren gehen, Nutzung von Grünanlagen) und private Geselligkeit (z.B. Feiern, Besuch von Verwandten/Freunden). Der Aktionsradius wird unterschieden in Wohnviertel, Nachbarviertel und sonstiges weiteres Stadtgebiet. Um aus den vier betrachteten Aktivitäten einen umfassenden Kennwert für den durchschnittlichen Aktionsradius eines Befragten zu bilden, wird ein Modell für den Kennwert eines Aktionsradius entwickelt. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass das Alter der Befragten einen signifikanten – wenn auch geringen – Einfluss auf den Aktionsradius hat. Das Haushaltsnettoeinkommen hat einen mit Einschränkung signifikanten, ebenfalls geringen Einfluss auf alltägliche Aktivitäten der Befragten.
In vorliegender Studie werden die Wohnstandortpräferenzen der Sinus-Milieugruppen in Dresden über eine standardisierte Befragung (n=318) untersucht. Es wird unterschieden zwischen handlungsleitenden Wohnstandortpräferenzen, die durch Anhaltspunkte auf der Handlungsebene stärker in Betracht gezogen werden sollten, und Wohnstandortpräferenzen, welche eher orientierenden Charakter haben. Die Wohnstandortpräferenzen werden untersucht anhand der Kategorien Ausstattung/Zustand der Wohnung/des näheren Wohnumfeldes, Versorgungsstruktur, soziales Umfeld, Baustrukturtyp, Ortsgebundenheit sowie des Aspektes des Images eines Stadtviertels. Um die Befragten den Sinus-Milieugruppen zuordnen zu können, wird ein Lebensweltsegment-Modell entwickelt, welches den Anspruch hat, die Sinus-Milieugruppen in der Tendenz abzubilden. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Angehörigen der verschiedenen Lebensweltsegmente in jeder Kategorie - wenn auch z.T. auf geringerem Niveau - signifikante Unterschiede in der Bewertung einzelner Wohnstandortpräferenzen aufweisen.
THE INFLUENCE OF THE LOCAL CONCAVITY ON THE FUNCTIONING OF BEARING SHELL OF HIGH-RISE CONSTRUCTION
(2012)
Areas with various defects and damages, which reduce carrying capacity, were examined in a study of metal chimneys. In this work, the influence of the local dimples on the function of metal chimneys was considered. Modeling tasks were completed in the software packages LIRA and ANSYS. Parameters were identified, which characterize the local dimples, and a numerical study of the influence of local dimples on the stress-strain state of shells of metal chimneys was conducted. A distribution field of circular and meridional tension was analyzed in a researched area. Zones of influence of dimples on the bearing cover of metal chimneys were investigated. The bearing capacities of high-rise structures with various dimple geometries and various cover parameters were determined with respect to specified areas of the trunk. Dependent relationships are represented graphically for the decrease in bearing capacity of a cover with respect to dimples. Diameter and thickness of covers of metal chimneys were constructed according to the resulting data.
This thesis explores how architecture aids in the performance of open-ended narratives by engaging both actively and passively with memory, i.e. remembering and forgetting. I argue that architecture old and new stems from specific cultural and social forms, and is dictated by processes of remembering and forgetting. It is through interaction (between inhabitant and object) that architecture is given innate meanings within an urban environment that makes its role in the interplay one of investigative interest.
To enable the study of this performance, I develop a framework based on various theoretical paradigms to investigate three broad questions: 1) How does one study the performance of memory and forgetting through architecture in dynamic urban landscapes? 2) Is there a way to identify markers and elements within the urban environment that enable such a study? 3) What is the role that urban form plays within this framework and does the transformation of urban form imply the transformation of memory and forgetting?
The developed framework is applied to a macro (an urban level study of Bangalore, India) and micro level study (a singular or object level study of Stari Most/ Old Bridge, Mostar, BiH), to analyse the performance of remembering and forgetting in various urban spheres through interaction with architecture and form. By means of observations, archival research, qualitative mapping, drawings and narrative interviews, the study demonstrates that certain sites and characteristics of architecture enable the performance of remembering and the questioning of forgetting by embodying features that support this act.
Combining theory and empirical studies this thesis is an attempt to elucidate on the processes through which remembering and forgetting is initiated and experienced through architectural forms. The thesis argues for recognising the potential of architecture as one that embodies and supports the performance of memory and forgetting, by acting as an auratic contact zone.
The aim of this paper we discuss explicit series constructions for the fundamental solution of the Helmholtz operator on some important examples non-orientable conformally at manifolds. In the context of this paper we focus on higher dimensional generalizations of the Klein bottle which in turn generalize higher dimensional Möbius strips that we discussed in preceding works. We discuss some basic properties of pinor valued solutions to the Helmholtz equation on these manifolds.
Die Vorstellung des Gesamtwerkes der halleschen Architekten Julius Kallmeyer und Wilhelm Facilides, die sich Anfang der 1920er Jahre zu einer Zusammenarbeit entschlossen und eine Vielzahl interessanter Gebäude für die Saalestadt schufen, ist in der Fokussierung der Gesamtthematik der Lebens- und Werksdarstellung das Grundanliegen dieser Ausarbeitung. Dieses bisher nicht in Angriff genommene architekturgeschichtliche Anliegen beschäftigt sich mit den Ergebnissen der Bürogeschichte einer- und der Lebensgeschichte der Persönlichkeiten andererseits. Bis heute gelten die klassisch modernen Architekturen Kallmeyers & Facilides ́, gerade für den gehobenen Wohnhausbau in Halle an der Saale, als herausragende Leistungen.
Dieses Arbeitspapier beschreibt, wie ausgehend von einem vorhandenen Straßennetzwerk Bebauungsareale mithilfe von Unterteilungsalgorithmen automatisch umgelegt, d.h. in Grundstücke unterteilt, und anschließend auf Basis verschiedener städtebaulicher Typen bebaut werden können. Die Unterteilung von Bebauungsarealen und die Generierung von Bebauungsstrukturen unterliegen dabei bestimmten stadtplanerischen Einschränkungen, Vorgaben und Parametern. Ziel ist es aus den dargestellten Untersuchungen heraus ein Vorschlagssystem für stadtplanerische Entwürfe zu entwickeln, das anhand der Umsetzung eines ersten Softwareprototyps zur Generierung von Stadtstrukturen weiter diskutiert wird.