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Scalarization methods are a category of multiobjective optimization (MOO) methods. These methods allow the usage of conventional single objective optimization algorithms, as scalarization methods reformulate the MOO problem into a single objective optimization problem. The scalarization methods analysed within this thesis are the Weighted Sum (WS), the Epsilon-Constraint (EC), and the MinMax (MM) method. After explaining the approach of each method, the WS, EC and MM are applied, a-posteriori, to three different examples: to the Kursawe function; to the ten bar truss, a common benchmark problem in structural optimization; and to the metamodel of an aero engine exit module. The aim is to evaluate and compare the performance of each scalarization method that is examined within this thesis. The evaluation is conducted using performance metrics, such as the hypervolume and the generational distance, as well as using visual comparison. The application to the three examples gives insight into the advantages and disadvantages of each method, and provides further understanding of an adequate application of the methods concerning high dimensional optimization problems.

Renewable energy use is on the rise and these alternative resources of energy can help combat with the climate change. Around 80% of the world's electricity comes from coal and petroleum however, the renewables are the fastest growing source of energy in the world. Solar, wind, hydro, geothermal and biogas are the most common forms of renewable energy. Among them, wind energy is emerging as a reliable and large-scaled source of power production. The recent research and confidence in the performance has led to the construction of more and bigger wind turbines around the world. As wind turbines are getting bigger, a concern regarding their safety is also in discussion. Wind turbines are expensive machinery to construct and the enormous capital investment is one of the main reasons, why many countries are unable to adopt to the wind energy. Generally, a reliable wind turbine will result in better performance and assist in minimizing the cost of operation. If a wind turbine fails, it's a loss of investment and can be harmful for the surrounding habitat. This thesis aims towards estimating the reliability of an offshore wind turbine. A model of Jacket type offshore wind turbine is prepared by using finite element software package ABAQUS and is compared with the structural failure criteria of the wind turbine tower. UQLab, which is a general uncertainty quantification framework developed at ETH Zürich, is used for the reliability analysis. Several probabilistic methods are included in the framework of UQLab, which include Monte Carlo, First Order Reliability Analysis and Adaptive Kriging Monte Carlo simulation. This reliability study is performed only for the structural failure of the wind turbine but it can be extended to many other forms of failures e.g. reliability for power production, or reliability for different component failures etc. It's a useful tool that can be utilized to estimate the reliability of future wind turbines, that could result in more safer and better performance of wind turbines.

Structural optimization has gained considerable attention in the design of structural engineering structures, especially in the preliminary phase. This study introduces an unconventional approach for structural optimization by utilizing the Energy method with Integral Material Behavior (EIM), based on the Lagrange’s principle of minimum potential energy. An automated two-level optimization search process is proposed, which integrates the EIM, as an alternative method for nonlinear structural analysis, and the bilevel optimization. The proposed procedure secures the equilibrium through minimizing the potential energy on one level, and on a higher level, a design objective function. For this, the most robust strategy of bilevel optimization, the nested method is used. The function of the potential energy is investigated along with its instabilities for physical nonlinear analysis through principle examples, by which the advantages and limitations using this method are reviewed. Furthermore, optimization algorithms are discussed. A numerical fully functional code is developed for nonlinear cross section, element and 2D frame analysis, utilizing different finite elements and is verified against existing EIM programs. As a proof of concept, the method is applied on selected examples using this code on cross section and element level. For the former one a comparison is made with standard procedure, by employing the equilibrium equations within the constrains. The validation of the element level was proven by a theoretical solution of an arch bridge and finally, a truss bridge is optimized. Most of the principle examples are chosen to be adequate for the everyday engineering practice, to demonstrate the effectiveness of the proposed method. This study implies that with further development, this method could become just as competitive as the conventional structural optimization techniques using the Finite Element Method.

The aim of my research is to observe the variance of energy efficiency of a typical multi-story office building under the exposure of different climatic conditions. Energy efficiency requirements in building codes or energy standards are among the most important single measures for buildings’ energy efficiency. Therefore, this study can be set up for a better understanding of how energy efficiency of a building changes under the effect of adverse to moderate climatic conditions which possess a mentionable effect on the operation of a building. This thesis is structured in three balanced and conceptual steps. Following the aim of the project, the virtual building model is to be analyzed under the effect of seven distinct climatic conditions namely work environment of New Delhi, Mumbai, Berlin, Lisbon, Copenhagen, Dubai and Montreal. Firstly, the task is to do a complete literature research based on the scope of similar researches and studying the problems in detail along with the theoritical background all the concepts which are implemented to get the numerical results. This chapter also comprises a detailed study of the climatic conditions of the above-mentioned cities. Different climatic traits like temperature variations, count of heating and cooling degree days, relative humidity, temperature range and comfort zonal charts for the specified cities are studied in detail. This study helps to understand the effect of these adverse to moderate climates on the operation of the building. On the second step, the virtual building model is prepared on a software platform named Revit Structures. This virtual building model is not necessarily a complete building, but it has the relevant functionalities of a real building. We perform the energy analysis and the heating and cooling analysis on this virtual building model to study the operational outcome of the building under different climatic conditions in detail. By the end of these above two tasks, two scenarios are observed. On one hand, we have a literature research and on the other hand we have the numerical results. Therefore, finally we present a comparative scenario based on the energy efficient performances of the building under such variant climatic conditions. This is followed by the prediction of thermal comfort level inside the building and it based on Fanger’s PMV Model. Understanding the literature and the numerical values in detail helps us to predict the index thermal comfort level inside the building. The conclusion of this master thesis focuses mainly on the scopes of improvement of energy efficiency requirements in energy codes if any, differentiated according to specific locations. The initial aim of my hypothesis which is to study the impacts of climatic variations on the energy efficient performances of a building is fulfilled but as such topics have very deep and broad roots, the scope of further improvements is always predominant.

With Building Information Modeling (BIM) prominently used in Architecture Engineering Construction (AEC) industry, the main focus of this innovative technology lies on those professionals such as architects, engineers, managers, etc., wherein a vulnerable interested party, construction workers especially low-skilled workers, has been inadvertently ignored. Noticed that the shortage of skilled workers becomes an escalating challenge and traditional training methods have flaws when confronting this challenge in construction sector, the emerging of new instructional methods, which are including instructional video and BIM-based learning environment, can otherwise bring some new ideas to help solve such shortage problem. The intent of this research is to design a training program for low-skilled construction workers to improve their construction skills, which includes its training content “instructional videos” and its delivery medium “mobile application”. The methodology of this research adopts “design-oriented approach” and its research method belongs to quantitative research method. In the thesis, the design and development process of its concept and system for this training program are presented. After statistic analysis of questionnaire results which comes from a survey on construction workers, the favorable and unfavorable aspects about this instructional video are revealed, which confirms the functionality of instructional video on low-skilled workers. In the end, limitations and suggested future works for this research have been clarified.

The polymeric clay nanocomposites are a new class of materials of which recently have become the centre of attention due to their superior mechanical and physical properties. Several studies have been performed on the mechanical characterisation of these nanocomposites; however most of those studies have neglected the effect of the interfacial region between the clays and the matrix despite of its significant influence on the mechanical performance of the nanocomposites. There are different analytical methods to calculate the overall elastic material properties of the composites. In this study we use the Mori-Tanaka method to determine the overall stiffness of the composites for simple inclusion geometries of cylinder and sphere. Furthermore, the effect of interphase layer on the overall properties of composites is calculated. Here, we intend to get ounds for the effective mechanical properties to compare with the analytical results. Hence, we use linear displacement boundary conditions (LD) and uniform traction boundary conditions (UT) accordingly. Finally, the analytical results are compared with numerical results and they are in a good agreement. The next focus of this dissertation is a computational approach with a hierarchical multiscale method on the mesoscopic level. In other words, in this study we use the stochastic analysis and computational homogenization method to analyse the effect of thickness and stiffness of the interfacial region on the overall elastic properties of the clay/epoxy nanocomposites. The results show that the increase in interphase thickness, reduces the stiffness of the clay/epoxy naocomposites and this decrease becomes significant in higher clay contents. The results of the sensitivity analysis prove that the stiffness of the interphase layer has more significant effect on the final stiffness of nanocomposites. We also validate the results with the available experimental results from the literature which show good agreement.

Baulogistische Vorgänge sind in einer modern angelegten Baustelle der Schlüssel zu einer wirtschaftlichen Abwicklung. Dieses gilt nicht nur für den Rohbau, bei dem die sehr enge Verzahnung zwischen den Fertigungs- und Logistikprozessen auf der Baustelle zu beobachten ist, sondern noch mehr für die Ausbauphase, bei der vermeintlich unabhängig voneinander agierende Einzelunternehmen des Ausbaus auf engem Raum miteinander um die jeweils besten Liefer- und Montagebedingungen konkurrieren. Ausgehend von einer aktuellen Großbaustelle in Jena werden verschiedene Varianten einer leistungsfähigen Baulogistik entwickelt und deren Implementierung auf der Baustelle vorbereitet werden.

Für das städtische Leben hat die Existenz sich verändernder Personenströme eine grundlegende Bedeutung. Ein Werkzeug, das solche kollektiven Bewegungsmuster sichtbar machen kann, wäre dabei ein bedeutendes Hilfsmittel für die Stadtplanung. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die Auseinandersetzung mit der Space Syntax Methode. Diese untersucht den Zusammenhang räumlicher Strukturen mit deren Nutzung. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass das kollektive menschliche Verhalten im öffentlichen Raum berechenbar ist. Die Tatsache, dass Passanten bestimmte Wege bevorzugen und andere meiden, führt Space Syntax dabei auf stadträumliche Ursachen zurück. Der Begriff des Natural Movement beschreibt den Anteil dieser räumlich bedingten Nutzung. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil. Zunächst werden die für das Verständnis der Space Syntax Methode wichtigen Begriffe und Maßgrößen beschrieben. Der methodische Teil wird ergänzt durch eine Gegenüberstellung nutzer-basierter wissenschaftlicher Ansätze mit der räumlich-orientierten Space Syntax Methode. Im zweiten Teil der Arbeit wird die praktische Anwendung der Space Syntax Methode am Beispiel des Leipziger City-Tunnels vorgenommen. Das Fallbeispiel ist prädestiniert für die Untersuchung, wie die regionale Vernetzung des Schienenverkehrs aktuell betrieben wird. Von Interesse ist dabei sowohl die Konzeption des zukünftigen Liniennetzes als auch dessen stadträumliche Einbindung.

Für anwendungsbezogene Lösungsansätze im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft im urbanen Raum ist es wichtig, die Inhalte komplexer ineinander greifender Systeme zu begreifen. Ein Simulationsspiel kann hilfreich sein, um den Nutzer mit neuen Technologien und Möglichkeiten der Kombination vertraut zu machen. Aufgrund hoher Anforderungen an Komplexität und Detailliertheit der Modelle ist die Entwicklung eines solchen Spiels teuer und aufwändig. Diese Arbeit untersucht, inwieweit sich das kommerziell zu Unterhaltungszwecken entwickelte Spiel SimCity 5 (Version 2013) nutzen lässt bzw. wie es konfiguriert werden muss. Im Speziellen wird dies am Beispiel des naturnahen Regenwassermanagements im urbanen Raum erläutert. Die Analyse von SimCity 5 zeigt, dass sich das Spiel durchaus als Werkzeug zur Entscheidungsunterstützung eignet. Die Teilsysteme der Siedlungswasserwirtschaft sind jedoch zu stark vereinfacht, sodass Verbesserungsbedarf besteht. Um Szenarien des naturnahen Regenwassermanagements in das Spiel zu integrieren, wurde im Rahmen der Arbeit das Modell SimRegen entwickelt. Da derzeit keine Schnittstelle zur agentenbasierten Simulationsengine GlassBox freigegeben ist, wurden Teilaspekte des Modells mit Hilfe des agentenbasierten Simulationswerkzeugs NetLogo (Version 5.0.4) implementiert.

Die Kurzfassung ist auf deutsch und die ganze Arbeit + Anhänge auf französisch. AUSGANGSPUNKT Die Spannung zwischen Sanierung und sozialem Wandel Nach dem Wegzug der mittleren Schichten aus den Innenstädten gibt es seit mehr als 50 Jahren ein öffentliches Bestreben, europäische Städte zu sanieren. Damit soll die Attraktivität dieser Stadtteile gesteigert sowie Investitionen gefördert werden. In mehreren wissenschaftlichen Arbeiten und empirischen Untersuchungen über die Ergebnisse dieser Sanierungspolitik haben Forscher vor den negativen Effekten für die Anwohner gewarnt und den Begriff der „Gentrifizierung“ eingeführt. Die Aufwertung der Innenstädte sei mit einem sozialen Umstrukturierungsprozess durch den wachsenden Druck am Wohnungsmarkt und eine kontinuierliche Mietpreiserhöhung verbunden. FRAGESTELLUNG Die Sanierungsprojekte, die in den 80er-Jahren im Rahmen der I.B.A. entwickelt wurden, sind international als „good practice“ bezeichnet worden. Die zwölf Leitsätze der „behutsamen Stadterneuerung“ sind das Vorzeigekind der deutschen Sanierungspraxis. Diese Erfahrungen wurden nach dem Fall der Mauer auf die Situation im Prenzlauer Berg übertragen. Die vorliegende Arbeit (in französischer Sprache) ist der Frage nachgegangen, inwiefern die behutsame Stadterneuerung in Berlin Prenzlauer Berg als Modell städtebaulicher Politik im Altbaugebiet dienen kann? „Modell“ ist dabei nicht als Reproduktionsmodell, sondern im Sinne von „Vorbild“ gemeint. ...

Thin-walled cylindrical composite shell structures are often applied in aerospace for lighter and cheaper launcher transport system. These structures exhibit sensitivity to geometrical imperfection and are prone to buckling under axial compression. Today the design is based on NASA guidelines from the 1960’s [1] using a conservative lower bound curve embodying many experimental results of that time. It is well known that the advantages and different characteristics of composites as well as the evolution of manufacturing standards are not considered apporopriately in this outdated approach. The DESICOS project was initiated to provide new design guidelines regarding all the advantages of composites and allow further weight reduction of space structures by guaranteeing a more precise and robust design. Therefore it is necessary among other things to understand how a cutout with different dimensions affects the buckling load of a thin-walled cylindrical shell structure in combination with initial geometric imperfections. This work is intended to identify a ratio between the cutout characteristic dimension (in this case the cutout diameter) and the structure characteristic dimension (in this case the cylinder radius) that can be used to tell if the buckling structure is dominated by initial imperfections or is dominated by the cutout.

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.

The initial shear modulus, Gmax, of soil is an important parameter for a variety of geotechnical design applications. This modulus is typically associated with shear strain levels about 5*10^-3% and below. The critical role of soil stiffness at small-strains in the design and analysis of geotechnical infrastructure is now widely accepted. Gmax is a key parameter in small-strain dynamic analyses such as those to predict soil behavior or soil-structure interaction during earthquake, explosions, machine or traffic vibration where it is necessary to know how the shear modulus degrades from its small-strain value as the level of shear strain increases. Gmax can be equally important for small-strain cyclic situations such as those caused by wind or wave loading and for small-strain static situations as well. Gmax may also be used as an indirect indication of various soil parameters, as it, in many cases, correlates well to other soil properties such as density and sample disturbance. In recent years, a technique using bender elements was developed to investigate the small-strain shear modulus Gmax. The objective of this thesis is to study the initial shear stiffness for various sands with different void ratios, densities, grain size distribution under dry and saturated conditions, then to compare empirical equations to predict Gmax and results from other testing devices with results of bender elements from this study.

Kopplungen von Softwareanwendungen im Bereich des Bauingenieurwesens sollen einen möglichst fehlerfreien Austausch von Informationen realisieren. Daher spielt die Bewertung der Qualität dieser Kopplungen eine wichtige Rolle. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Bewertung einer Kopplung zwischen dem Standard IFC und der Software Ansys. Es werden anhand des Standes der Technik Theorien zur Kopplungsbewertung vorgestellt. Unter Verwendung von Schema-Analyse und Schema-Mapping wird eine solche Kopplung entwickelt und anhand eines Referenzmodells getestet. Schließlich erfolgt die qualitative Bewertung der Kopplung unter verschiedenen Aspekten.

In dieser Arbeit wird der Vortriebsprozess einer Erddruckschildmaschine in einem Simulationsmodell mit Hilfe der System Dynamics modelliert. Nach einer Einführung in den maschinellen Tunnelbau werden die Besonderheiten der Erddruckschildmaschine herausgestellt. Anschließend wird das betrachtete System mit dem Simulationskonzept der System Dynamics modelliert und in einem geeigneten Simulationstool implementiert.

Trotz Mechanisierung und Vorfertigung ist die Bauproduktion stark handwerklich geprägt. Zu dem sind Baustellen in der Regel komplexe und einmalige Produktionsstätten für Einzelobjekte. Sie sind häufig witterungsabhängig, was die Planbarkeit des Herstellungsprozesses beeinträchtigt. Zu dem unterscheiden sich die jeweiligen örtlichen Bedingungen stark voneinander. Ständig wechselndes Personal und Nachunternehmer aus verschiedenen Ländern mit unter-schiedlichen Erfahrungen und Qualifikationen sowie andere Geräte, Herstellungsmethoden und Baustoffe stellen sehr komplexe Anforderungen an die Baubeteiligten. Außerdem gelten in Deutschland hohe Qualitätsanforderungen und komplizierte Vorschriften, die den Aufwand für die Bauleitung deutlich erhöhen. Die Bauindustrie hat sich aus der Kombination verschiedener Berufe entwickelt und leidet deshalb bis heute unter einer arbeitsteiligen Gliederung. Dies hat zur Folge, dass gegenwärtige Ressourcen nur mangelhaft ausgenutzt werden. Besonders bei den Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken besteht enormes Potential, da die Abläufe und Übergänge zwischen den einzelnen Gewerken meist nicht richtig funktionieren. Hinzu kommen Lieferprobleme sowie zum Teil gegensätzliche Ziele der am Bau Beteiligten, welche die Arbeit erschweren und das Resultat beeinträchtigen. Dies hat zur Folge, dass die tatsächliche, produktive Arbeitsleistung im Verhältnis zur gesamten Arbeitszeit zu gering ausfällt. Seit Mitte der neunziger Jahre versuchen, vor allem amerikanische Bauingenieure und Ma-nagementfachleute, wissenschaftlich einzelne Gestaltungsprinzipien und Methoden der Lean Production (LP) aus der stationären Industrie auf das Bauwesen zu übertragen und bran-chenspezifisch weiterzuentwickeln. Dabei werden hauptsächlich Werkzeuge und Methoden des Toyota Produktionssystems (TPS) und der LP verwendet um eine Steigerung der Produktivität und Stabilisierung der Bauabläufe zu erreichen. Dieser Managementansatz zur Gestaltung der Baustellenproduktion wird als Lean Construction (LC) bezeichnet.

Das Bund-Länder-Programm "Soziale Stadt" hat die Aufgabe, Stadtteile mit besonderem Entwicklungsbedarf zu fördern. Das negative Image ist einerseits Ursache, andererseits auch Folge von sozialen und städtebaulichen Problemlagen und Entwicklungen im Stadtteil. Diese Abwärtsspirale soll durch das Programm aufgebrochen werden. Der Autor nähert sich interdisziplinär dem Imagebegriff an und zeigt die Auswirkungen des Programms "Soziale Stadt" auf die Großwohnsiedlung Jena-Winzerla. Die Studie erfasst anhand des semantischen Differentials das Image im Stadtteil, wie es von den Bewohnern beurteilt wird und vergleicht es mit der Sicht von Außen. Der Einfluß des Programms auf das Image wird durch Experteninterviews beleuchtet. Das Beispiel eigt die Entwicklungen, die das Programm "Soziale Stadt" bewirken kann. Es werden aber auch Grenzen deutlich. Vor diesem Hintergrund werden abschließend Überlegungen angestellt, in welche Richtungen die Entwicklungen innerhalb des Förderprogramms gelenkt werden sollten, um das Image nachhaltig zu verbessern und betroffene Stadtteile adäquat zu fördern.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der vergleichenden Analyse unterschiedlicher Berechnungsansätze zum hydraulischen Grundbruch. Diese wurden zunächst analysiert, an Beispielberechnungen angewandt und schließlich miteinander verglichen. Weiterhin wurde der Einfluss verschiedener Randbedingungen, allem voran der Baugrubenbreite, auf die Sicherheit gegen einen hydraulischen Grundbruch untersucht. Es werden Empfehlungen zur Anwendbarkeit verschiedener Näherungsansätze bei Vorhandensein bestimmter Einflussfaktoren gegeben.

In dieser Diplomarbeit mit dem Thema „Modellierung von Fußgängerbrücken aus faserverstärktem Kunststoff“ wird ein Tragwerk aus glasfaserverstärktem Kunststoff für eine Fußgängerbrücke mit 10,0 m Stützweite entwickelt, untersucht und hinsichtlich der Dimensionierung und Konstruktion analysiert. Inhaltlich wird hierzu in den Vorbetrachtungen zum Thema auf vorhandene Beispiele für Brückentragwerke aus faserverstärkten Kunststoffen eingegangen. Es werden die im Rahmen der Diplomarbeit wichtigen Sachverhalte hinsichtlich des Materials der faserverstärkten Kunststoffe (FVK) und auch die erforderlichen Grundlagen für die Berechnungen gegeben. Nach der Vorstellung verschiedener Ideen für Tragwerksquerschnitte erfolgt als Schwerpunkt der Diplomarbeit die rechnergestützte Modellierung und Berechnung einer Vorzugsvariante sowie die Auswertung und Analyse der Berechnungsergebnisse. Abschließend wird das entwickelte Tragwerk bewertet und es werden weitere Entwicklungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Granular soils can amplify earthquake shaking at small strains without reaching the level of pore pressure generation. The hysteretic constitutive behaviour of sands and gravels under this specific consideration has been described in the thesis using the total stress based simplified model, SimSoil (Pestana and Salvati, 2006). SimSoil retains the basic features of the hysteretic constitutive behaviour described in the generalized effective stress model, MIT-S1 (Pestana 1994). It uses only four parameters (n, Gb, ws, and wa) which are readily determined from laboratory tests. Model parameters in the SimSoil execute independent control of nonlinearity of the soil behaviour under cyclic loading which is a unique feature of this model. ...

Uniform Material Law (UML) is a handy and user-friendly method since only the tensile strength data of the material is needed for estimation of the strain-life curve, in contrast to other methods, such as four-point correlation method, universal slopes method, Mitchell's method, modified universal slopes method, which also require the data of the reduction in area or the fracture ductility of the material. On the other hand, the error level of UML estimations can be still decreased by refining the method. The objective of this thesis is putting forward a more refined method by extending conventional UML. Furthermore, a life prediction computation is carried out with the proposed extended UML and the results are compared to that of the conventional method. The results have proven that the maximum error is dropped down to 0.59% from 38% with the proposed extended UML method.

Die Simulation ist vor allem in der Forschung und Wissenschaft ein bekanntes Ver-fahren zur Untersuchung von dynamischen Prozessen. Fachgebiete wie u.a. die Medizin und Biologie, das Verkehrswesen, die Automobilindustrie, die Meteorologie und die Fertigungstechnik gewinnen neue Erkenntnisse aus dem Einsatz derartiger Analyseverfahren. Gründe für die Anwendung von Computersimulationen erstrecken sich von finanziellen und zeitlichen Aspekten über eine Risikoverringerung bis hin zu einer vereinfachten Vorgehensweise. Nicht in allen Bereichen aber werden die viel-seitigen Vorteile von Simulationsmethoden genutzt. In der Baubranche wird Simulation derzeit nur ansatzweise eingesetzt. Doch vor al-lem Baustellen bieten durch den zunehmenden Kosten- und Termindruck sowie viel-seitige andere Einflüsse eine gute Basis für die Anwendung von Simulationsmetho-den. Der Bauablauf kann dadurch besser kontrolliert und gesteuert werden. In der Planungsphase von Bauprojekten wird Simulation bereits in Grundzügen für die Op-timierung von Bauablauf- und Logistikprozessen genutzt. Allerdings ist besonders die Ausführungsphase durch Störungen und Änderungen geprägt, sodass hier Simu-lationsmethoden noch effektiver eingesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Einsatzmöglichkeiten von Simulationsmethoden für die Optimierung des Termincontrollings untersucht werden. Durch das Aufzeigen verschiedener Methoden sowie einem Vergleich über ihre Vor- und Nachteile wird herausgefiltert, welches Simulationswerkzeug am effektivsten im Termincontrolling eingesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Modellierung eines Beispielprozesses anhand eines ausgewählten Simulationsverfahrens. Die Herstellung einer Brückenkappe wird in diesem Zusammenhang umfangreich dargestellt und analysiert. Eventuelle Zwangspunkte bei der Umsetzung und verschiedene Lösungsmöglichkeiten werden aufgezeigt.

Im Zuge des Ausbaus von Eisenbahnstrecken für den Hochgeschwindigkeitsverkehr muss sichergestellt werden, dass keine Resonanz zwischen den periodisch einwirkenden Radlasten und den Brückeneigenfrequenzen entsteht. Bei der Untersuchung einzelner Bauwerke wurden teilweise recht große Schwankungen des dynamischen Verhaltens im Verlauf der Jahreszeiten festgestellt. Um diese Beobachtungen zu präzisieren, wurden an zwei ausgewählten Walzträger-in-Beton-Brücken über den Zeitraum von 15 Monaten Beschleunigungsmessungen durchgeführt. Die gewonnenen Daten wurden mit der Stochastic Subspace Methode, die im ersten Teil der Arbeit näher erläutert wird, ausgewertet. Es konnte für alle Eigenmoden ein Absinken der Eigenfrequenz bei steigender Temperatur beobachtet werden. Um die Ursachen hierfür genauer zu untersuchen, wurde für eine der beiden Brücken ein Finite-Elemente-Modell mit dem Programm SLang erstellt. Mittels einer Sensitivitätsanalyse wurden die für das Schwingverhalten maßgebenden Systemeigenschaften identifiziert. Die anschließend durchgeführte Strukturoptimierung unter Nutzung des genetischen Algorithmus sowie des adaptiven Antwortflächenverfahrens konnte die Temperaturabhängigkeit einzelner Materialparameter aufzeigen, die zumindest eine Ursache für Schwankungen der Eigenfrequenzen darstellen.

Bei anaeroben Prozessen handelt es sich um bekannte biotechnologische Vorgänge, an denen unterschiedliche Mikroorgansimengruppen beteiligt sein können. Zu diesen Gruppen gehören auch die Methanbakterien, die als Endprodukt ihres Stoffwechsels Methan und Kohlendioxid produzieren. Die erste wirtschaftliche Nutzung in Deutschland begann in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts mit dem Versuch, Biogas aus Klärschlamm zu gewinnen. In vergangener Zeit intensivierte sich aus unterschiedlichen Gründen das Interesse an der Biogastechnik. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der anaeroben Behandlung des Substrates Treibsel, welches an den norddeutschen Küsten aufgrund nicht funktionierender Verwertungsmethoden ein viel diskutiertes Problem darstellt. Inhalt und Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung, ob die Trockenfermentation von Treibsel eine ökologisch wie ökonomische Alternative zu den bisher angewendeten Verfahren darstellt. Ziel der Versuche im Labormaßstab ist ein funktionierender stabiler anaerober Prozess und eine hohe Biogasproduktion. Weiterhin soll in diesen Versuchen der Effekt einer möglichen Aufkonzentration von Salzen und eine daraus resultierende Hemmwirkung des Prozesses untersucht werden, da sich Treibsel zum größten Teil aus Halophyten (Salzpflanzen) zusammensetzt.

Es wird die Geschichte des Spannbetons im Brückenbau wiedergegeben. Hierzu wird unter anderem ein Normenvergleich zum Thema Spannbeton aufgestellt. Desweiteren wird erläutert, was die Grundlagen für die Nachrechnung bestehender Brücken sind. Für die Brücke über die Saale bei Jena-Kunitz wird ein Beprobungskonzept mit zerstörenden Prüfungen erstellt. Die erhaltenen Proben sollen in Labortests weiter untersucht werden. Die durch die Beprobung entstehenden Schädigungen sollen zu weiteren Messungen an der Brücke genutzt werden. Die Schädigungszustände werden statisch nachgewiesen. Zum Schluss werden Hinweise für den geplanten Abriss der Brücke gegeben.