Refine
Has Fulltext
- yes (45) (remove)
Document Type
- Doctoral Thesis (22)
- Article (8)
- Master's Thesis (6)
- Report (3)
- Conference Proceeding (2)
- Book (1)
- Part of a Book (1)
- Habilitation (1)
- Periodical (1)
Institute
- Professur Bodenmechanik (3)
- Professur Informatik im Bauwesen (3)
- F. A. Finger-Institut für Baustoffkunde (FIB) (2)
- In Zusammenarbeit mit der Bauhaus-Universität Weimar (2)
- Institut für Strukturmechanik (ISM) (2)
- Junior-Professur Augmented Reality (2)
- Junior-Professur Computational Architecture (2)
- Professur Interface Design (2)
- An-Institute (1)
- Erdbebenzentrum (1)
Keywords
- Beton (3)
- Architektur (2)
- Bauplanung (2)
- Bemessung (2)
- Bender elements (2)
- Erdbeben (2)
- IFC (2)
- Mehrskalenanalyse (2)
- Mehrskalenmodell (2)
- Optimierung (2)
- Schwinden (2)
- Shear modulus (2)
- Simulation (2)
- Soil (2)
- Versionsverwaltung (2)
- 4D-Simulation (1)
- 54.73 (1)
- Adaptives Verfahren (1)
- Adhäsion (1)
- Air Conditioning (1)
- Animation (1)
- Ankergeschäft (1)
- Anwendung (1)
- ArcView (1)
- Asia (1)
- Ausstellungsgestaltung (1)
- Australien (1)
- Autofrettage (1)
- Autokorrelationslänge (1)
- BIM (1)
- Bauschaden (1)
- Baustein (1)
- Baustoff (1)
- Bauverwaltung (1)
- Bauwerksinformationsmodell (1)
- Bauwerkslebenszyklus (1)
- Bauwerksmodell (1)
- Bauwesen (1)
- Bayes neuronale Netze (1)
- Bayesian neural networks (1)
- Bentonit (1)
- Benut (1)
- Beteiligung (1)
- Betonsteinherstellung (1)
- Betonverarbeitung (1)
- Betonzusatz (1)
- Bildtheorie (1)
- Bildverarbeitung (1)
- Biopolitik (1)
- Boden (1)
- Boden-Bauwerk-Wechselwirkung (1)
- Bodenfeuchte (1)
- Bodeninjektion (1)
- Bohrpfahl (1)
- Brep (1)
- Bruchmechanik (1)
- Building Information Model (1)
- CAMShift (1)
- CDF-Verfahren (1)
- CGI <Computergraphik> (1)
- Carl Heinrich Ferdinand Streichhan (1)
- Case Studies (1)
- Cellular automata (1)
- China (1)
- Commercial Architecture (1)
- Computational urban design (1)
- Computer (1)
- Computer Supported Cooperative Work (1)
- Computer graphics (1)
- Computer vision (1)
- Computersimulation (1)
- Concession (1)
- Container (1)
- Containerisierung (1)
- Containerization (1)
- Content <Internet> (1)
- Content Management (1)
- Damm (1)
- Denkmalpflege (1)
- Design (1)
- Desktop (1)
- Digitales Geländemodell (1)
- Distributed computing (1)
- Dreidimensionale Comp (1)
- Dynamics (1)
- Dynamik (1)
- Düsenstrahlverfahren (1)
- Earthquake (1)
- Einkaufszentrum (1)
- Elastizitätsmodul (1)
- Energieeffizienz (1)
- Entscheidungsb (1)
- Epizentrendichte (1)
- Erdbebengefährdung (1)
- Ermüdung (1)
- Ermüdung b (1)
- Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen (1)
- Europe (1)
- FVK (1)
- Fallstudien (1)
- Faseroptischer Sensor (1)
- Faserverstärkter Kunststoff (1)
- Feder-Dämpfer Bodenmodelle (1)
- Filling moulds with fresh concrete (1)
- Finite-Elemente-Methode (1)
- Fraktographie (1)
- Fuller, Richard Buckminster (1)
- Fundament (1)
- Fundamentverbreiterung (1)
- Fußgängerbrücke (1)
- Füllen der Form mit Frischbeton (1)
- GFK (1)
- GPU Programming (1)
- Gefährdung (1)
- Generierung (1)
- Geochemical modeling; Soils; High-pressure behavior; bentonite; clays; expansive clays (1)
- Geographischer Raum (1)
- Germany (1)
- Geschichte: 1848-1884 (1)
- Geschichte> (1)
- Gestaltung (1)
- Gesunde-Städte-Projekt (1)
- Gesundheitswissenschaften und öffentliche Gesundheitsförderung (1)
- Glasfaserverstärkter Kunststoff (1)
- Globalisierung (1)
- Globalisierung <Geschichte> (1)
- Grand duchy Saxony-Weimar-Eisenach (1)
- HWGK (1)
- Haftverbund (1)
- Handel (1)
- Handelsarchitektur (1)
- Healthy Cities Project (1)
- Hec-Ras (1)
- Historismus (1)
- Hochdruck (1)
- Hochofenzement (1)
- Hochwasser (1)
- Hochwassergefahrenkarte (1)
- Hochwasserschutz (1)
- Hochwasservorhersage (1)
- Hydrodynamik (1)
- Image processing (1)
- Infiltration (1)
- Informationsgestaltung (1)
- Informationsmodell (1)
- Informationssuche (1)
- Informationssystem (1)
- Informationsvisualisierung (1)
- Infrastructure Development (1)
- Infrastrukturentwicklung (1)
- Inhalt (1)
- Injektion (1)
- Integration (1)
- Journal ranking, rating, impact factors, VHB-JOURQUAL (1)
- Karte (1)
- Keramischer Baustoff (1)
- Kernel-Based Tracking (1)
- Klimaanlage (1)
- Klimaänderung (1)
- Kohäsion (1)
- Kollaboration (1)
- Konservierung (1)
- Kontinuierliche Simul (1)
- Konzession (1)
- Kooperation (1)
- Kulturerbe (1)
- Kulturtechnik (1)
- Kulturwissenschaft (1)
- Kunstharzmodifizierter Zementbeton (1)
- Kunststofffilme (1)
- Kunststoffmörtel (1)
- Laufzeit (1)
- Leben (1)
- Lebensqualität (1)
- Lettenkeupersandstein (1)
- Linearelastische Bruchmechanik (1)
- Logistics <theory> (1)
- Logistik (1)
- Logistik <Theorie (1)
- Lower Keuper Sandstone (1)
- Luftreinigung (1)
- Maps (1)
- Mauerwerk (1)
- Media (1)
- Medien (1)
- Mediengeschichte (1)
- Medientheorie (1)
- Medienwissenschaft (1)
- Middle Keuper Sandstone (1)
- Migration (1)
- Mikroskopie (1)
- Millikan Library (1)
- Mobile Karte (1)
- Mobile maps (1)
- Modell (1)
- Modellierung (1)
- Monte-Carlo-Integration (1)
- Monte-Carlo-Simulation (1)
- Motivation (1)
- Mörtel (1)
- Nachgründung (1)
- Naturstein (1)
- Neue Medien (1)
- Neuronales Netz (1)
- Nichtlineare Finite-Elemente-Methode (1)
- Nutzerpartizipation (1)
- Nutzwertanalyse (1)
- Oberflächenspannung (1)
- Object-oriented programming (1)
- Objektorientierung (1)
- Optimization (1)
- P3P (1)
- Parameteridentif (1)
- Parameteridentification (1)
- Paramter Identification (1)
- Parasit (1)
- Partikel-Schwarm-Optimierung (1)
- Pfahl (1)
- Pfahlgründung (1)
- Pfahlprobebelastung (1)
- Philosophie (1)
- Piktogramm (1)
- Pile Foundation (1)
- Pile Load Test (1)
- Planning process (1)
- Planungsprozess (1)
- Porenwasser (1)
- Porenwasserdruck (1)
- Porosität (1)
- Portlandkalksteinzement (1)
- Portlandzement (1)
- Privatsphäre (1)
- Project Finance (1)
- Projektfinanzierung (1)
- Public Private Partnership (1)
- Public Space (1)
- Quality of Life (1)
- Querprofil (1)
- Radar (1)
- Radar <Druckschrift> (1)
- Rating (1)
- Raumwahrnehmung (1)
- Regenrückhaltebecken (1)
- Reliability (1)
- Restaurierung (1)
- Retroinnovation (1)
- Rich Media Content (1)
- Risikomanagement (1)
- STEP (1)
- Sachsen-Weimar-Eisenach <Großherzogtum> (1)
- Schaden (1)
- Schadensmechanik (1)
- Scheduling (1)
- Schiefstellung (1)
- Schilfsandstein (1)
- Schnittstelle (1)
- Schwindreduzierer (1)
- Sediment (1)
- Seiltragwerk (1)
- Sekundärrohstoff (1)
- Sequestrierung (1)
- Shear wave (1)
- Shopping Centre (1)
- Soil dynamics (1)
- Space (1)
- Spaltdruck (1)
- Spatial Integration (1)
- Stadtentwicklung (1)
- Stadtgrün (1)
- Stadtklima (1)
- Stadtplanung (1)
- Stadtstruktur (1)
- Stadtwald (1)
- Steifigkeit (1)
- Steinfestigung (1)
- Steinkonservierung (1)
- Strömungsgeschwindigkeit (1)
- Taumittel (1)
- Technikphilosophie (1)
- Technologie (1)
- Technology (1)
- Teilung (1)
- Tensegrity (1)
- Tensegrity <Tragwerk> (1)
- Tensiometer (1)
- Terminplanung (1)
- Thermal Comfort (1)
- Thermische Behaglichkeit (1)
- Tomographie (1)
- Ton (1)
- Transient and time domain; Dams; Infiltration; Soil moisture; calibration; levee model; soil moisture measurement; spatial time domain reflectometry (1)
- Ultraschall (1)
- Unterfangen (1)
- User Generated Content (1)
- User created content (1)
- User-Created Content (1)
- Verband der Hochschullehrer für Betriebswirtschaftslehre (1)
- Vernetzung (1)
- Version control (1)
- Verteiltes System (1)
- Visualisierung (1)
- Vorspannung (1)
- Wasseroberfläche (1)
- Wayfinding (1)
- Wegfindung (1)
- Wert (1)
- Wertstoff (1)
- Wirkmechanismus (1)
- Wirkungsmechanismen (1)
- Zementstein (1)
- Zusatzmittel (1)
- Zuverlässigkeit (1)
- Zweischaliges Mauerwerk (1)
- action mechanism (1)
- adaptive simulation (1)
- adhesion (1)
- admixture (1)
- architecture (1)
- autofrettage (1)
- autogenes Schwinden (1)
- autogenous shrinkage (1)
- building life cycle (1)
- building model (1)
- cable-strut-systems (1)
- cohesion (1)
- computerenhanced (1)
- concrete (1)
- construction (1)
- content production (1)
- continuum damage mechanics (1)
- contribution management (1)
- cultural studies (1)
- digital media (1)
- disjoining pressure (1)
- early project phase (1)
- eclecticism in architecture (1)
- eindimensionale Wasserspiegellagenberechnung (1)
- epicenter density (1)
- fatigue (1)
- fiber optical Sensor (1)
- finite element method (1)
- freeze-thaw-resistance (1)
- frühe Planungsphasen (1)
- hazard assessment (1)
- history 19th century (1)
- information system (1)
- information technology (1)
- innere relative Feuchte (1)
- internal relative humidity (1)
- keramische Masse (1)
- linear elastic fracture mechanics (1)
- local approach (1)
- mechanism (1)
- media theory (1)
- multiscale method (1)
- natural building stone (1)
- non-destructive (1)
- object splitting (1)
- object versioning (1)
- objektoriertes Paradigma (1)
- parameter identification (1)
- polymer cement concrete (1)
- portland limestone cement (1)
- pre-stress (1)
- privacy, mobile identity management, location-based applications, p3p (1)
- räumliche Anfragesprache (1)
- seismic hazard (1)
- shrinkage (1)
- shrinkage reducer (1)
- silikatkeramische Masse (1)
- simulation (1)
- soil-structure interaction (1)
- spatial query (1)
- spring-dashpot soil models (1)
- stiffness (1)
- stone consolidation (1)
- stone decay (1)
- urban simulation (1)
- urban structures (1)
- zerstörungsfrei (1)
- Öffentlicher Raum (1)
- Überschwemmung (1)
Year of publication
- 2009 (45) (remove)
Objektorientierte Bauwerksmodelle sind derzeit Gegenstand umfangreicher Foschungsaktivitäten zur rechnerinternen Verwaltung bauwerksbezogener Informationen. Ein in diesem Rahmen diskutierter Ansatz ist die Realisierung eines virtuellen rechnerinternen Bauwerks in Form eines variablen Verbundes fachspezifischer objektorientierter Modelle. Diese Organisationsform der rechnerinternen Repräsentation eignet sich einerseits aufgrund ihrer Flexibilität sehr gut für eine lebensphasenübergreifende Fortschreibung als digitale Bauwerksakte. Eine solche Bauwerksakte bildet eine wichtige Informationsgrundlage für die Planung von Instandhaltungs-, Modernisierungs-, \Umbau- oder Erweiterungsmaßnahmen in späteren Lebensphasen des Bauwerks. Andererseits erschwert die dezentrale Organisationsform des Modellverbundes jedoch die Informationssuche, was in erster Linie durch das Vorhandensein multipler Repräsentationen einzelner Realweltobjekte sowie die Komplexität der am Verbund beteiligten Modellschemata bedingt ist. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines generischen Systemkerns als Basis für eine projektbezogen konfigurierbare Informationsumgebung, die insbesondere in frühen Projektphasen einen handhabbaren Zugang zu den im Modellverbund verwalteten Informationen bereitstellen kann. Der vorgeschlagene Lösungsansatz erweitert den Modellverbund um eine Erschließungsstruktur, in der die einzelnen Elemente der individuellen baulich-räumlichen Struktur durch eindeutige Identifikatoren vertreten werden. Mit den Identifikatoren werden jeweils die fachspezifischen Repräsentationen des Objektes verknüpft und sind somit von einem zentralen Einstiegspunkt aus erreichbar. Der generische Systemkern definiert eine objektorientierte Datenstruktur zur Verwaltung der jeweils projektbezogen auszuprägenden Erschließungsstruktur. Die Interaktion mit dem erschlossenen Informationsraum erfordert eine entsprechende Nutzerschnittstelle, die in der Lage ist, nicht vorhersehbaren, spontan entstehenden Informationsbedarf zu bedienen. Darüber hinaus soll sie konfigurierbar sein bezüglich der unterstützten Suchstrategien. Der Lösungsansatz sieht eine hierarchische Organisationstruktur der Nutzerschnittstelle vor, die eine modulare Erweiterung ermöglicht. Ein entsprechender Kern der Nutzerschnittstelle wird als objektorientiertes Framework spezifiziert. Die Erschließungsstruktur und die Nutzerschnittstelle werden unter Anwendung des objektorientierten Paradigmas entwickelt und mit Hilfe einer formalen Notation auf implementierungsunabhängiger Ebene beschrieben. Anhand exemplarischer Umsetzungen kritischer Systemteile wird die prinzipielle Realisierbarkeit des beschriebenen Systems nachgewiesen.
Physicochemical forces are responsible for the swelling pressure development in saturated bentonites. In this paper, the swelling pressures of several compacted bentonite specimens for a range of dry density of 1.10–1.73 Mg/m3 were measured experimentally. The clay used was a divalent-rich Ca-Mg-bentonite with 12% exchangeable Na+ ions. The theoretical swelling pressure–dry density relationship for the bentonite was determined from the Gouy-Chapman diffuse double-layer theory. A comparison of experimental and theoretical results showed that the experimental swelling pressures are either smaller or greater than their theoretical counterparts within different dry density ranges. It is shown that for dry density of the clay less than about 1.55 Mg/m3, a possible dissociation of ions from the surface of the clay platelets contributed to the diffuse double-layer repulsion. At higher dry densities, the adsorptive forces due to surface and ion hydration dominated the swelling pressures of the clay. A comparison of the modified diffuse double-layer theory equations proposed in the literature to determine the swelling pressures of compacted bentonites and the experimental results for the clay in this study showed that the agreement between the calculated and experimental swelling pressure results is very good for dry densities less than 1.55 Mg/m3, whereas at higher dry densities the use of the equations was found to be limited.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den bodenmechanischen Ursachen von Gründungsschäden sowie Techniken zu deren Sanierung. Kernaufgabe ist es, einen Auswahlprozess zu entwickeln, mit dem im konkreten Schadensfall das zweckmäßigste technische Verfahren zur Sanierung bestimmt werden kann. Hierzu werden zunächst mögliche Schadensursachen katalogisiert. Anschließend werden die gegenwärtig in Deutschland gebräuchlichsten Sanierungstechniken analysiert und einander gegenübergestellt. Zur Ermittlung der geeignetsten Sanierungstechnik in einem realen Projekt wird ein allgemeiner zweistufiger Entscheidungsalgorithmus vorgeschlagen. Dieser setzt sich aus einem Entscheidungsbaum mit anschließender Nutzwertanalyse zusammen. Ergebnis des Algorithmus’ ist ein Ranking, welches die infrage kommenden Techniken nach ihrem Nutzen für die Sanierung ordnet. Anhand zweier Praxisbeispiele - dem Schloss Schwerin und der St. Jacobi-Schlosskirche in Osterode am Harz - wird abschließend die Wirkungsweise des Algorithmus demonstriert. Ergebnis der Arbeit ist, dass die Formulierung eines allgemeinen entscheidungsbaumes, der jedwede Eventualität einer speziellen Bauaufgabe berücksichtigt, nahezu unmöglich ist. Der entwickelte Entscheidungsbaum ist mitunter noch zu ungenau um die Auswahl an Techniken ausreichend einzuschränken. Die darum als zweite Stufe etablierte Nutzwertanalyse erwies sich als effiziente und transparente Entscheidungshilfe. Bei ihr ist jedoch die Gefahr einer subjektiven Beeinflussung der Entscheidung durch den Planer gegeben. In einem konkreten Projekt könnte durch eine Verfeinerung des Baumes seine Selektion wesentlich verbessert werden, so dass am Ende nur eine einzige Technik als zweckmäßigste ausgewiesen wird. Eine Nutzwertanalyse könnte in diesem Fall als zweite Stufe entfallen.
Die Abkürzung PCC bezieht sie sich hier auf Polymer modified Cement Concrete, also mit Kunststoffen modifizierte Mörtel und Betone. Hierfür hat sich diese Abkürzung auch international durchgesetzt. Sie bezeichnet Baustoffe, die neben dem mineralischen Bindemittel Zement auch Kunststoffe enthalten. Zement und Kunststoff erzielen im späteren Mörtel bzw. Beton eine gemeinschaftliche Bindemittelwirkung. Wiederholter Gegenstand von Schadensfällen ist das Versagen des Haftverbundes zu anderer Bausubstanz. Da PCC häufig als dünne Schutzschicht auf vorhandenen Beton aufgetragen werden, führt ein Versagen der Adhäsion früher oder später auch zu einem Versagen dieser Schutzfunktion. Umgekehrt kann ein Versagen des Schutzes infolge von Rissen im PCC auch im Nachhinein zum Ablösen der Beschichtung führen. Ursächlich für dieses kohäsive Versagen sind dabei i. d. R. die Auswahl falscher bzw. nicht aufeinander abgestimmter Baustoffsysteme oder schlicht Verarbeitungsfehler. Das Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, welchen Einfluss die kohäsiven und adhäsiven Eigenschaften von PCC auf deren Dauerhaftigkeit, insbesondere bei der Anwendung als Beschichtungsmaterial, haben. Dazu wurden vier maßgebliche Schwerpunkte bearbeitet. Eine zentrale Rolle für die Dauerhaftigkeit eines Beschichtungsmaterials spielt dessen Längenänderungsverhalten. Der Betrag der positiven und negativen Längenänderungen ist bestimmend für die Spannungen, die im Beschichtungsmaterial entstehen können. Sind die auftretenden Spannungen höher als die Zugfestigkeit des PCC erfolgt der Spannungsabbau durch Risse. Es kommt also zum Kohäsionsversagen im Mörtel. Wird der PCC als Beschichtungsmaterial genutzt, werden die Spannungen im Idealfall über die Verbundebene zum Beschichtungsuntergrund übertragen. Übersteigen dabei diese Spannungen die maximal aufnehmbaren Verbundspannungen, kommt es zum Adhäsionsversagen zwischen Beschichtung und Untergrund. In Modellversuchen werden die Effekte des Längenänderungsverhaltens kunststoffmodifizierter Zementsteine auf den Haftverbund zu einer Gesteinskörnung untersucht. Dadurch werden Rückschlüsse auf die Kohäsion innerhalb der PCC durch die Beschreibung des adhäsiven Verbundes zwischen Zementsteinmatrix und Gesteinskörnung gezogen. Neben der Längenänderung sind auch die Festigkeitseigenschaften der PCC bedeutsam für deren Dauerhaftigkeit. Es werden die Festigkeitseigenschaften kunststoffmodifizierter Mörtel und Betone nicht nur von der mechanischen Seite betrachtet. Der Focus liegt vielmehr auf der Beschreibung der durch die Kunststoffe beeinflussten kohäsiven Eigenschaften bei mechanischer Belastung. Es wird das Verhalten der polymeren Matrix nach einer Kurzzeitbelastung untersucht. Damit werden die Vorgänge, die letztlich zu einer Beeinflussung der Festigkeitseigenschaften führen, dargestellt. In diesem Zusammenhang wird auch der Einfluss der Temperatur auf die Festigkeit der PCC betrachtet. Die Untersuchung des Frost-Taumittel-Widerstandes mittels CDF- bzw. CIF-Verfahrens ist eine gute Möglichkeit, neben der Beurteilung der Dauerhaftigkeit auch Rückschlüsse auf die kohäsiven als auch, im mikroskopischen Maßstab betrachtet, die adhäsiven Eigenschaften der PCC zu ziehen. Damit ist gemeint, dass die Kohäsion von PCC durch deren adhäsive Eigenschaften zwischen kunststoffmodifizierter Zementsteinmatrix und Gesteinskörnern maßgeblich bestimmt wird. Einerseits kann bei starkem Abfall des relativen dynamischen E-Moduls von einer geringeren Kohäsion des PCC ausgegangen werden. Dies würde dann bei einem Mörtel eher zu Rissen führen, über die wiederum betonaggressive Medien eindringen können. Im Gegensatz dazu deutet ein konstant bleibender relativer dynamischer E-Modul auf eine hohe Kohäsion und damit, bei Anwendung des PCC als Beschichtungsmaterial, auf ein höheres adhäsives Versagensrisiko der Beschichtung hin. Andererseits stellt eine höhere Abwitterung, also sozusagen das schichtenweise kohäsive Versagen, eine Gefahr bei dünnen Beschichtungen dar. Dies könnte noch durch die Anwendung anderer Taumittel (z. B. organischer) verstärkt werden. Unter diesen Gesichtspunkten wurden Untersuchungen auf der Basis des CDF-Testes sowie zur Lösungsaufnahmefähigkeit der PCC durchgeführt. Der adhäsive Verbund von PCC zu Beton ist von vielen Faktoren abhängig. Bisher kaum betrachtet wurde die Art des Aufbringens oder der Einfluss der Probengeometrie bei Laborversuchen. Diese sowie der Einfluss einer Salzbelastung des Untergrundes bzw. der Beschichtung wurden untersucht. Ein Teil der durchgeführten Untersuchungen wurde im Rahmen des Teilprojektes B3 „Dauerhaftigkeit polymermodifizierter Mörtel und Betone“ des von der DFG geförderten Sonderforschungsbereiches 524 „Werkstoffe und Konstruktionen für die Revitalisierung von Bau-werken“ realisiert.
The structure and development of cities can be seen and evaluated from different points of view. By replicating the growth or shrinkage of a city using historical maps depicting different time states, we can obtain momentary snapshots of the dynamic mechanisms of the city. An examination of how these snapshots change over the course of time and a comparison of the different static time states reveals the various interdependencies of population density, technical infrastructure and the availability of public transport facilities. Urban infrastructure and facilities are not distributed evenly across the city – rather they are subject to different patterns and speeds of spread over the course of time and follow different spatial and temporal regularities. The reasons and underlying processes that cause the transition from one state to another result from the same recurring but varyingly pronounced hidden forces and their complex interactions. Such forces encompass a variety of economic, social, cultural and ecological conditions whose respective weighting defines the development of a city in general. Urban development is, however, not solely a product of the different spatial distribution of economic, legal or social indicators but also of the distribution of infrastructure. But to what extent is the development of a city affected by the changing provision of infrastructure? As
The nonlinear behavior of concrete can be attributed to the propagation of microcracks within the heterogeneous internal material structure. In this thesis, a mesoscale model is developed which allows for the explicit simulation of these microcracks. Consequently, the actual physical phenomena causing the complex nonlinear macroscopic behavior of concrete can be represented using rather simple material formulations. On the mesoscale, the numerical model explicitly resolves the components of the internal material structure. For concrete, a three-phase model consisting of aggregates, mortar matrix and interfacial transition zone is proposed. Based on prescribed grading curves, an efficient algorithm for the generation of three-dimensional aggregate distributions using ellipsoids is presented. In the numerical model, tensile failure of the mortar matrix is described using a continuum damage approach. In order to reduce spurious mesh sensitivities, introduced by the softening behavior of the matrix material, nonlocal integral-type material formulations are applied. The propagation of cracks at the interface between aggregates and mortar matrix is represented in a discrete way using a cohesive crack approach. The iterative solution procedure is stabilized using a new path following constraint within the framework of load-displacement-constraint methods which allows for an efficient representation of snap-back phenomena. In several examples, the influence of the randomly generated heterogeneous material structure on the stochastic scatter of the results is analyzed. Furthermore, the ability of mesoscale models to represent size effects is investigated. Mesoscale simulations require the discretization of the internal material structure. Compared to simulations on the macroscale, the numerical effort and the memory demand increases dramatically. Due to the complexity of the numerical model, mesoscale simulations are, in general, limited to small specimens. In this thesis, an adaptive heterogeneous multiscale approach is presented which allows for the incorporation of mesoscale models within nonlinear simulations of concrete structures. In heterogeneous multiscale models, only critical regions, i.e. regions in which damage develops, are resolved on the mesoscale, whereas undamaged or sparsely damage regions are modeled on the macroscale. A crucial point in simulations with heterogeneous multiscale models is the coupling of sub-domains discretized on different length scales. The sub-domains differ not only in the size of the finite elements but also in the constitutive description. In this thesis, different methods for the coupling of non-matching discretizations - constraint equations, the mortar method and the arlequin method - are investigated and the application to heterogeneous multiscale models is presented. Another important point is the detection of critical regions. An adaptive solution procedure allowing the transfer of macroscale sub-domains to the mesoscale is proposed. In this context, several indicators which trigger the model adaptation are introduced. Finally, the application of the proposed adaptive heterogeneous multiscale approach in nonlinear simulations of concrete structures is presented.
Seit Anfang der 80er Jahre stehen Zusatzmittel (engl. Shrinkage Reducing Admixture – SRA) der bauchemischen Industrie zur Verfügung, die das Schwinden von Zementstein und Beton reduzieren können. In der vorliegenden Arbeit wurden die Wirkungsmechanismen schwindreduzierender Zusatzmittel (SRA) und darin enthaltener Wirkstoffe in Zementstein systematisch untersucht. Es hat sich gezeigt, dass das autogene Schwinden von Zementstein wurde durch handelsübliche Schwindreduzierer und darin enthaltene Wirkstoffe im Alter von einem halben Jahr um bis zu 77 % reduziert. Durch Schwindreduzierer wurden in Bezug auf die jeweiligen Referenzproben ohne SRA die Anteile an Gelporen im Zementstein erhöht und die Anteile an Kapillarporen verringert. Gleichzeitig stellte sich in den Zementsteinen mit Schwindreduzierer bzw. den darin enthaltenen Wirkstoffen bei konservierender Lagerung eine höhere innere Ausgleichsfeuchte ein als in den jeweiligen Referenzproben ohne SRA. Die bisherige Annahme, die Abminderung des Schwindens durch SRA sei nur auf die Reduzierung der Oberflächenspannung der Porenlösung zurückzuführen, ist nur bedingt zutreffend. Während der Hydratation des Zements wird Wasser verbraucht und in Hydratphasen eingebaut. Hierbei reichern sich die SRA-Moleküle in der Porenlösung des Zementsteins an und verstärken die Spaltdruckwirkung der Porenlösung zwischen den Gelpartikeln. Dadurch wird das autogene Schwinden des Zementsteins vermindert.
Keramische Werkstoffe stellen bewährte, ästhetisch ansprechende und dauerhafte Baustoffe dar. Sie können als ökologisch wertvoll, gesund und wirtschaftlich eingestuft werden (Wagner et al. 1998)... Zum Einsatz von Sekundärrohstoffen in keramische Massen, d.h. zur Herstellung keramischer Erzeugnisse wurden bereits zahlreiche Untersuchungen durchgeführt. ... Die Zielstellung der vorliegenden Arbeit liegt daher in der umfassenden Beurteilung des Einsatzes von Sekundärrohstoffen in silikatkeramische Massen. Als Sekundärrohstoffe wurden Gesteins- sowie Glas- bzw. glashaltige Reststoffe unterschiedlicher Zusammensetzungen gewählt. ...
From a macroscopic point of view, failure within concrete structures is characterized by the initiation and propagation of cracks. In the first part of the thesis, a methodology for macroscopic crack growth simulations for concrete structures using a cohesive discrete crack approach based on the extended finite element method is introduced. Particular attention is turned to the investigation of criteria for crack initiation and crack growth. A drawback of the macroscopic simulation is that the real physical phenomena leading to the nonlinear behavior are only modeled phenomenologically. For concrete, the nonlinear behavior is characterized by the initiation of microcracks which coalesce into macroscopic cracks. In order to obtain a higher resolution of this failure zones, a mesoscale model for concrete is developed that models particles, mortar matrix and the interfacial transition zone (ITZ) explicitly. The essential features are a representation of particles using a prescribed grading curve, a material formulation based on a cohesive approach for the ITZ and a combined model with damage and plasticity for the mortar matrix. Compared to numerical simulations, the response of real structures exhibits a stochastic scatter. This is e.g. due to the intrinsic heterogeneities of the structure. For mesoscale models, these intrinsic heterogeneities are simulated by using a random distribution of particles and by a simulation of spatially variable material parameters using random fields. There are two major problems related to numerical simulations on the mesoscale. First of all, the material parameters for the constitutive description of the materials are often difficult to measure directly. In order to estimate material parameters from macroscopic experiments, a parameter identification procedure based on Bayesian neural networks is developed which is universally applicable to any parameter identification problem in numerical simulations based on experimental results. This approach offers information about the most probable set of material parameters based on experimental data and information about the accuracy of the estimate. Consequently, this approach can be used a priori to determine a set of experiments to be carried out in order to fit the parameters of a numerical model to experimental data. The second problem is the computational effort required for mesoscale simulations of a full macroscopic structure. For this purpose, a coupling between mesoscale and macroscale model is developed. Representative mesoscale simulations are used to train a metamodel that is finally used as a constitutive model in a macroscopic simulation. Special focus is placed on the ability of appropriately simulating unloading.
Previous models for the explanation of settlement processes pay little attention to the interactions between settlement spreading and road networks. On the basis of a dielectric breakdown model in combination with cellular automata, we present a method to steer precisely the generation of settlement structures with regard to their global and local density as well as the size and number of forming clusters. The resulting structures depend on the logic of how the dependence of the settlements and the road network is implemented to the simulation model. After analysing the state of the art we begin with a discussion of the mutual dependence of roads and land development. Next, we elaborate a model that permits the precise control of permeability in the developing structure as well as the settlement density, using the fewest necessary control parameters. On the basis of different characteristic values, possible settlement structures are analysed and compared with each other. Finally, we reflect on the theoretical contribution of the model with regard to the context of urban dynamics.
Superimposing Dynamic Range
(2009)
Replacing a uniform illumination by a high-frequent illumination enhances the contrast of observed and captured images. We modulate spatially and temporally multiplexed (projected) light with reflective or transmissive matter to achieve high dynamic range visualizations of radiological images on printed paper or ePaper, and to boost the optical contrast of images viewed or imaged with light microscopes.
CAMShift is a well-established and fundamental algorithm for kernel-based visual object tracking. While it performs well with objects that have a simple and constant appearance, it is not robust in more complex cases. As it solely relies on back projected probabilities it can fail in cases when the object's appearance changes (e.g. due to object or camera movement, or due to lighting changes), when similarly colored objects have to be re-detected or when they cross their trajectories. We propose extensions to CAMShift that address and resolve all of these problems. They allow the accumulation of multiple histograms to model more complex object appearance and the continuous monitoring of object identi- ties to handle ambiguous cases of partial or full occlusion. Most steps of our method are carried out on the GPU for achieving real-time tracking of multiple targets simultaneously. We explain an ecient GPU implementations of histogram generation, probability back projection, im- age moments computations, and histogram intersection. All of these techniques make full use of a GPU's high parallelization.
Wayfinding Situations
(2009)
Wayfinding, which is the task of getting from some origin to a destination, is one of the primary spatial problems humans encounter in everyday life. When we wayfind, we act in the environment based on the structure and features of the environment, set against a background of knowledge which is generally understood as having visual characteristics. As mobile and wireless technologies proliferate in urban space it can be considered as having an existence in terms of several spaces, those of places that make up our direct perceptual experience and those of the digital devices and networks that facilitate communication, which are primarily non-visual in nature. This thesis will extend existing work on perception and action in urban space to investigate the role of mobile and ubiquitous technologies in wayfinding and environmental legibility, or more literally how we orientate and find our way in space when we experience it both with and through technology. In order to do this, the research takes the approach of considering wayfinding as a situated activity that takes place against a rich and articulated background of experiences and social connections. Through a series of empirical studies the concept of wayfinding situations is explored from two different perspectives. The first study investigates the relationship between an individual and technology as they act in environmental settings, by comparing learning for a spatial task depending on whether the individual accesses a map or a mobile map to make judgements. The second study seeks to understand the relationship between individual and environment as they act in technological settings, and focuses on the perception and action in space as affected by wireless technologies. The combined outcome of these two empirical studies provides the basis for the definition of a richer and more differentiated concept of wayfinding situations. This informs the final stage of the research in which an applied response is proposed to supporting wayfinding in a specific urban scenario, where the aim is to embed the technology into the spatial setting.
In a historical perspective, the relationship between digital media and the museum environment is marked by the role of museums as example use cases for the appli- cation of digital media. Today, this exceptional use as an often technology oriented application has changed and instead digital media have turned into an integral part of mediation strategies in the museum environment. Alongside with this shift not only an increasing professionalization of application development but also a grow- ing demand for new content can be observed. Comparable to its role as the main cost factor in the media industry, the production of content rises to a challenge for museums. In particular small and medium scale european museums with limited funding and an often low level of staff coverage face this new demand and strive therefore for alternative production resources. While productive user contributions can be seen as such an alternative resource, user contributions are at the same time a manifestation for a different mode of in- teracting with content. In contrast to the dominantly passive role of audiences as re- ceivers of information, productive contributions emerge as a mode of content ex- ploration and become in this regard influential for museum mediation strategies. As applications of user contributions in museums and cultural heritage are currently rather seldom, a broader perspective towards user contributions becomes necessary to understand its specific challenges, opportunities and limitations. Productive user contributions can be found in a growing number of applications on the Internet where they either complement or fully substitute corporate content production processes. While the Wikipedia1, an online encyclopedia written entirely by a group of users and open to contributions by all its users, is one of the most prominent examples for this practice, several more applications emerged or are be- ing developed. In consequence user contributions are about to become a powerful source for the production of content in digital media environments.
Flow velocity is generally presumed to influence flood damage. However, this influence is hardly quantified and virtually no damage models take it into account. Therefore, the influences of flow velocity, water depth and combinations of these two impact parameters on various types of flood damage were investigated in five communities affected by the Elbe catchment flood in Germany in 2002. 2-D hydraulic models with high to medium spatial resolutions were used to calculate the impact parameters at the sites in which damage occurred. A significant influence of flow velocity on structural damage, particularly on roads, could be shown in contrast to a minor influence on monetary losses and business interruption. Forecasts of structural damage to road infrastructure should be based on flow velocity alone. The energy head is suggested as a suitable flood impact parameter for reliable forecasting of structural damage to residential buildings above a critical impact level of 2m of energy head or water depth. However, general consideration of flow velocity in flood damage modelling, particularly for estimating monetary loss, cannot be recommended.
Ziel der Arbeit ist es, eine neue Methode der seismischen Gefährdungsabschätzung vorzustellen. Es wird die Abschätzung der seismischen Gefährdung ohne die häufig angewandten Einteilungen in seismische Quellzonen beschrieben. Die vorgestellte Methode basiert auf Nachbarschaftsanalysen von Epizentren. Diese Nachbarschaftsanalysen ermöglichen ein selbst generierendes seismisches Quellenmodell. Entwicklung, Parameterstudien und Anwendung der Methode werden gezeigt.
In der vorliegenden Arbeit werden auf Basis des Tensegrity-Konzeptes Strukturen entwickelt und vorgestellt, welche durch einen signifikanten Steifigkeitszuwachs in der Lage sind, die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit von Tragwerken zu erfüllen.
Selbstverankerte Strukturen mit aufgelösten Druckstäben werden als Seil-Stab-Systeme bezeichnet und sind alleiniger Gegenstand aller angestellten Betrachtungen.
Tensegrity-Strukturen sollen eine Untergruppe der Seil-Stab-Systeme darstellen, deren symptomatische Eigenschaft eine sich im Tensegrity-Zustand befindliche Geometrie ist.
Einer Definition des Tensegrity-Zustandes folgt ein Überblick über die zur Untersuchung von Seil-Stab-Systemen notwendigen Berechnungsalgorithmen.
Der Kern der Arbeit beschäftigt sich zunächst mit dem Einfluss der Geometrie auf die Empfindlichkeit von Seil-Stab-Systemen gegenüber unvermeidlichen Herstellungstoleranzen sowie dem Einfluss von Topologie, Vorspannung, lokaler Steifigkeit der Elemente und Geometrie auf die Steifigkeit dieser Systeme.
Darauf aufbauend wird eine Möglichkeit gezeigt, die Steifigkeit von beweglichen Seil-
Stab-Systemen merklich zu erhöhen, ohne die Strukturen durch zusätzliche Elemente oder Verbindungen optisch zu verändern.
Der zu erzielende Steifigkeitszuwachs wird mittels Vergleichrechnungen und durchgeführten Belastungsversuchen verifiziert.
Spatial time domain reflectometry (spatial TDR) is a new measurement method for determining water content profiles along elongated probes (transmission lines). The method is based on the inverse modeling of TDR reflectograms using an optimization algorithm. By means of using flat ribbon cables it is possible to take two independent TDRmeasurements from both ends of the probe, which are used to improve the spatial information content of the optimization results and to consider effects caused by electrical conductivity. The method has been used for monitoring water content distributions on a full-scale levee model made of well-graded clean sand. Flood simulation tests, irrigation tests, and long-term observations were carried out on the model. The results show that spatial TDR is able to determine water content distributions with an accuracy of the spatial resolution of about ±3 cm compared to pore pressure measurements and an average deviation of ±2 vol % compared to measurements made using another independent TDR measurement system.
Container sind nicht nur das bei weitem wichtigste Transportmittel für die allermeisten Waren, mit denen wir tagtäglich zu tun haben. Container sind, vielleicht wegen ihrer schlichten, klaren Ausdruckskraft, zu dem Symbol der Globalisierung geworden und vieler Phänomene, die man mit dieser Entwicklung in Zusammenhang bringt. Dabei handelt es sich um ein durch und durch ambivalentes Symbol. Container stehen genauso für die beeindruckende Dynamik des modernen Kapitalismus und den ihm trotz aller Krisen zugrunde liegenden Optimismus wie für die Ängste und Einwände dagegen; gegen die Indifferenz eines rein auf Optimierung ausgelegten logistischen Organisationshandelns und gegen die zwangsweise Annäherung und Angleichung ehedem entfernter Weltgegenden durch die exponentielle Vermehrung der Transport- und Kommunikationsvorgänge. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt im 20. Jahrhundert. Sie untersucht die (Vor)Geschichte und Theorie des Containers als moderner Kulturtechnik und zentralem Bestandteil eines weltumspannenden logistischen Systems. Und sie zeigt ihn als Element eines Denkens und Organisationshandelns in modularen, beweglichen Raumeinheiten, das sich auch auf viele andere Bereiche außerhalb des Warentransports übertragen lässt. Dafür beschreibt und analysiert sie "Containersituationen" in so unterschiedlichen Feldern wie Handel und Transport, Architektur, Wissenschaften, Kunst und den sozialen Realitäten von Migranten und Seeleuten.
Die Architekten, Künstler und Designer des Bauhauses prägten mit neuem gestalterischen Geist eine unverwechselbare Bauhaus-Handschrift. Ausgehend von Weimar schrieben sie sich damit in die Weltkulturgeschichte ein. Nachdem das Bauhaus 1933 dem Nationalsozialismus in Deutschland zum Opfer gefallen war, lebten Idee und Praxis des Bauhauses mit den emigrierenden Lehrern und Schülern im Ausland weiter. Weltweit existieren noch heute Gebäude, Produkte und Kunstwerke, die durch das Bauhaus entstanden sind, von ihm inspiriert wurden oder darauf Bezug nehmen. Mit dem Projekt ImpulsBauhaus versuchen Jens Weber und Andreas Wolter, die weltweite Verbreitung und Einflussnahme des Bauhauses anhand der Beziehungen, Bewegungen und Werke seiner Vertreter bis in die Gegenwart nachvollziehbar zu machen. Das Projekt besteht aus zwei Teilen. Die ImpulsBauhaus-Forschungsplattform ist eine Datenbank, in der Informationen über Bauhaus-Vertreter gesammelt und mithilfe von Analysetools und Visualisierungsinstrumenten ausgewertet werden können. Der zweite Teil besteht aus einer räumlichen Inszenierung der Informationsbestände – der ImpulsBauhaus-Ausstellung. Ausgangspunkt des Projekts ImpulsBauhaus war neben dem kunstwissenschaftlichen Interesse die Frage, wie mit heutigen digitalen Mitteln große Informationsmengen verwaltet, analysiert und visualisiert werden können.
Weiterführende Informationen zum Projekt finden sich auf der Website http://impuls-bauhaus.de, wo auch interessierte Wissenschaftler und Autoren Zugang zur ImpulsBauhaus-Forschungsplattform erhalten.