Universitätsbibliothek
Weimar Open Access

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. ...

Wolkenformationen und ihre Verwandlungen auf bilddigitalem Weg zu simulieren und in klimatologische Studien zu integrieren, ist eine der komplexesten Aufgaben der aktuellen Umweltphysik. Die Schwierigkeit erklärt sich zum einen sicherlich aus der Konturlosigkeit der nebulösen Gebilde - ihre formale Instabilität und dynamische Prozessualität widerspricht und widersetzt sich der Prognosetätigkeit der Meteorologen bzw. Klimatologen. Immer wieder stellt sich dabei die Frage nach der Codier- und Fixierbarkeit der diffusen Formverläufe, nach der Umrissbildung und Bestimmung eines prinzipiell ungeklärten Figur-Grund-Verhältnisses. Im Folgenden soll die Problemstellung komplexer Simulationstechniken auf klimatologische Bildgebungsverfahren angewandt werden. ...

'Vielleicht sollten wir aufhören, darüber zu streiten, ob die dräuenden, jagenden Wolken seiner Bergfilme die gleichen waren, aus denen Hitlers Flugzeuge am Anfang des Reichsparteitagsfilms nach Nürnberg herabschwebte.' Dieser Stoßseufzer Matthias Fancks, seines Zeichens Enkel des berühmtesten Protagonisten des Genre Bergfilm in der Weimarer Republik, Dr. Arnold Fanck, dürfte auf absehbare Zeit seiner Erfüllung harren. Als zu wirkungsmächtig hat sich jenes Verdikt erwiesen, das hier zugleich noch einmal aufgerufen wird, nämlich Siegfried Kracauers (retrospektive) Deutung des Bergfilms Fanck'scher Prägung - und auch und besonders deren Wolkenbilder - als einer Präfiguration faschistischer Ästhetik, wie sie in dem als >messianische Ankunft< inszenierten Flug Hitlers durch die Wolkendecke über Nürnberg in Leni Riefenstahls einschlägigem Propagandafilm ihren sinnfälligen Kulminationspunkt gefunden habe ...

In der Gründerzeit der amerikanischen Filmindustrie gab es ein paar Jahre, in denen Hollywood geradezu im Raum schwelgte: in den Weiten der vielfältigen kalifornischen Landschaft und in den stetig wachsenden Ausmaßen der dort gebauten Kulissen, als deren Höhepunkt das Babylon-Set für D. W. Griffiths 'Intolerance' (USA 1916) gelten kann. Noch war das Zelluloid zu lichthungrig und die Scheinwerfer zu schwach, um die Aufnahmen vollständig in den ebenso begrenzten wie kontrollierbaren Innenraum der barackenhaften Filmstudios zu verlegen. Aber auch wenn die technische Entwicklung diesen Schritt bald ermöglichte, stand ihm das Verlangen des jungen Mediums entgegen, seine Eigenständigkeit gegenüber Kammerspielen des Theaters unter Beweis zu stellen. ...

Die Arbeit geht im Wesentlichen zwei Fragenkomplexen nach. Zum einen wird danach gefragt, inwiefern sich Franklins Erfindung auf die Wahrnehmung des dem Blitzereignis inhärenten Risiko für Hab und Gut bzw. Leib und Leben auswirkt, zum anderen danach, inwiefern diese Erfindung das Verhältnis der Menschen zu sich selbst, seiner Vergangenheit und Zukunft verändert hat. (1) Anhand der Betrachtung von Projektemachern, die durch die Aufstellung einer Vielzahl ‚meteorologischer Maschinen’ gewitterfreie Zonen schaffen wollen, wird deutlich, dass diese eine umfassende Beherrschung der Natur verwirklichen wollen. (2) In theologischer und ästhetischer Hinsicht macht die Rezeptionsgeschichte des Blitzableiters augenfällig, dass in seinem Gefolge ein Wahrnehmungswandel zu beobachten ist, bei dem einerseits nunmehr auch in der Rezeption katastrophischer Naturereignisse das negative Deutungsmuster einer natura lapsa zugunsten einer optimistischen Naturwahrnehmung verabschiedet wird. (3) In gesellschaftspolitischer Hinsicht zeigt die Rezeption des Blitzableiters auf, dass sich die Ablehnung der franklinschen Erfindung auch als Abwehr ihrer ordnungspolitischen Konsequenzen auf das Gesellschaftsmodell begreifen lässt. In zahlreichen Kontroversen um den Blitzableiter entfalten seine antagonistischen gesellschaftspolitischen Resonanzen eine immense politische Sprengkraft, wobei es letztlich um die Frage geht, ob die Pflicht und Recht der Fürsorge für das Leib und Gut der Individuen bei diesem selbst oder bei staatlichen und kirchlichen Autoritäten anzusiedeln sind. (4) In Anknüpfung an die seit der Antike bestehende gedankliche Verbindung von Lebensenergie und Elektrizität entzündet sich zudem ein Diskurs, in dem die Frage nach dem Anfangs- und Endpunkt des Lebens verhandelt wird. So lassen scheinbare Wiederbelebungen qua Elektrizität die Frage virulent werden, ob der Prometheus-Mythos experimentalwissenschaftlich in Erfüllung gebracht werden könne.

In seinem XX. Seminar hat Jacques Lacan ein Modell vorgeschlagen, zu dem seine eigenen Erläuterungen relativ kryptisch blieben. An den Ecken eines Dreiecks sind die drei Kategorien des Symbolischen, des Imaginären und des Realen angeordnet, an den Seiten des Dreiecks finden sich drei Reste des Realen ... Die Wolke, so wie sie im Folgenden auftritt, lässt sich dem Kontinuum des Realen zuordnen, das im Symbolischen nicht aufgehen kann. Über die drei realen Reste wird es aber möglich, in einzelnen historischen Episoden Wolkeneffekter auszumachen und zu benennen. ...

>Die gegenwärtige Wissenschaft stützt sich auf das Prinzip der Induktion: die meisten Menschen haben ein Phänomen oft genug einem anderen vorausgehen oder nachfolgen sehen, und schon schliessen sie daraus, dass es immer so sein muss. Nun trifft dies aber nur meistens zu, hängt vom Standpunkt ab und unterliegt dem Gesetz der Bequemlichkeit<, schreibt Alfred Jarry in seinem 1898 fertig gestellten Roman 'Gestes et opinions du doctour Faustroll, pataphysicien', der unumstößlich erscheinende Grundsätze und zeitgenössische Theorien der Wissenschaft phantasiereich aus den Angeln hebt. ...

>The dust and smoke of continents in flame will defeat the light of the sun, and utter darkness will reign anew upon the world. [...] Eternal snows will cover the Sahara desert; the vast rain forests of the Amazon, destroyed by hail, will disappear from the face of the planet, and the age of rock and heart transplant will revert to ist glacial infancy.< Diese eindringliche Beschreibung der Folgen eines nukearen Schlagabtausches stammt aus einer Rede, die der Literaturnobelpreisträger Gabriel García Márquez am 6. August 1986, dem Jahrestag der Bombardierung Hiroshimas, vor einer Versammlung von Politikern, Intellektuellen und Umweltaktivisten gehalten hat. Die hier so dramatisch geschilderte Vorstellung, einem Atomkrieg würde eine neue Eiszeit, ein so genannter 'nuklearer Winter' folgen, war erst drei Jahre zuvor von einer Gruppe von Wissenschaftlern um den Klimaforscher Richard Turco und dem Astronomen Carl Sagan der Öffentlichkeit vorgestellt worden. ...

Um den thermoplastischen Baustoff Bitumen verarbeiten zu können, muss dieser in einen niedrigviskosen Zustand überführt werden. Dazu gibt es verschiedene Wege. Eine Möglichkeit dafür ist die Emulgierung des Bitumens in Wasser. Daraus entstehen die kaltverarbeitbaren Bitumenemulsionen. Bitumenemulsionen sind besonders für Anwendungen im Bereich des Straßenerhaltes ein geeigneter Baustoff. Die Dünnschicht-Bauweise Oberflächenbehandlung ist eine der häufigsten eingesetzten Anwendungen von Bitumenemulsionen im Straßenbau. Im Rahmen der Arbeit wurde geprüft, ob es möglich und sinnvoll ist, Wachse als Additive zur Modifizierung von Bitumenemulsionen (für die Anwendung im Bereich von Oberflächenbehandlungen) einzusetzen. Dazu wurde im theoretischen Teil der Arbeit durch Recherche des umfassenden Begriffes Wachs ein Überblick zum Thema gegeben und eine Einteilung der verschiedenartigen Wachse vorgenommen. Im praktischen Teil wurde ein Ausgangsbitumen mit ausgesuchten Wachsen (auf Grundlage der theoretischen Recherche) in verschiedenen Anteilen modifiziert und die Bindemittelkennwerte ermittelt. Weiterhin wurden auf Basis der vorangegangenen Bindemitteluntersuchungen einige Additive ausgewählt und diese zur Herstellung von Bitumenemulsionen eingesetzt. Die hergestellten Emulsionen wurden mit den üblichen Prüfverfahren untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen.

Innerhalb der Arbeit wurden vorliegende Druckversuche an bewehrten Elastomerlagern hinsichtlich des Druckstauchungsverhaltens systematisch ausgewertet. Die Druckversuche wurden an Lagern verschiedener Hersteller durchgeführt. Die Versuchsdurchführung und Auswertung erfolgte nach DIN 4141-140 bzw. nach EN 1337-3. Die ermittelten Druckstauchungswerte in Form des ideellen E-Moduls wurden anschließend den vereinfachten Berechnungsansätzen der Normen DIN 4141-14/A1 und EN 1337-3, sowie den Berechnungsansätzen nach Topaloff gegenüber gestellt. Als Nebenaspekt der Arbeit wurde eine am Lehrstuhl vorliegende Versuchsdatenbank auf ihre Eignung und Funktionalität untersucht.

In der Dissertation werden die Unsicherheiten von Baugrundkenngrößen für die Erstellung von geologischen Halbraummodellen auf der Grundlage geostatistischer Methoden entgegen dem bislang üblichen Herangehen mit einbezogen. Infolge der unsicheren Kenngrößen ist das abgeleitete Halbraummodell aus unsicheren geologischen Homogenbereichen zusammengesetzt. In einem probabilistischen Sicherheitsnachweis werden die unsicheren Parameter der Grenzzustandsgleichung und das unsichere geologische Modell gemeinsam betrachtet. Die geostatistischen Methoden sind unterteilt in die experimentelle und theoretische Variographie sowie das Kriging. Die Berücksichtigung von unsicheren Eingangskenngrößen für die geologische Modellbildung führt zu Variogrammfunktionen mit unsicheren Parametern. Bis zum experimentellen Variogramm sind die Variogrammparameter und deren Unsicherheit analytisch nachvollziehbar beziehungsweise abschätzbar. In den weiteren Teilschritten der geostatistischen Modellbildung ist der Einfluss unsicherer Kenngrößen auf Teilergebnisse nur numerisch nachzuvollziehen. Für die umfangreichen Simulationen stand keine Software zur Verfügung. Als Teilleistung dieser Arbeit wurde hierfür die eigenständige Anwendung „GeoStat“ erstellt. Sie ermöglicht die Berechnung und Auswertung der Fortpflanzung von Unsicherheiten auf numerischem Weg in beliebigen Teilschritten bis hin zur geologischen Modellbildung. Mit dem Übergang vom experimentellen zum theoretischen Variogramm sind wesentliche Zusammenhänge zwischen der Unsicherheit der Kenngrößen und der Unsicherheiten der Parameter für das sphärische, das exponentielle und das Gauß’sche Modell mit den Ergebnissen aus GeoStat ableitbar. Der Schwellenwert dieser Funktionen ist proportional zur relativen Kenngrößenunsicherheit. Eine Abschätzung der oberen Schranke des Schwellenwertes und dessen Unsicherheit wird angegeben. Die Reichweite ist ein charakteristischer Kennwert des Untersuchungsgebietes. Die Parameterunsicherheiten der Variogrammfunktionen wirken sich in Relation zur Kenngrößenunsicherheit nur gering auf den Prognosewert am unbeprobten Ort infolge des Kriging aus. Die Varianz des Prognosewertes ist geringer als die Kenngrößenvarianzen, aber nicht vernachlässigbar klein. Es ist grundsätzlich zu unterscheiden, ob die Kenngrößenvarianzen ausschließlich durch unsichere Parameter der theoretischen Variogrammfunktion repräsentiert oder deren Eigenvarianzen zusätzlich im Kriging berücksichtigt werden. Mit der alleinigen Berücksichtigung der unsicheren theoretischen Variogrammparameter wird die Standardabweichung der Krigingprognose unterschätzt. Sie haben maßgeblichen Einfluss auf die Krigingvarianz als Modellvarianz und deren Standardabweichung. Mit der Einbeziehung der Kenngrößenunsicherheiten kann die Standardabweichung der Prognose realistischer simuliert werden. Sie hat keinen direkten Einfluss auf die Krigingvarianz. Der abgeleitete Unsicherheitsplot, ein Resultat dieser Arbeit, kombiniert die Modellunsicherheit des Krigings und die Varianz des Prognosewertes im unbeprobten Untersuchungsgebiet auf der Grundlage des Varianzenfortpflanzungsgesetzes. Für geotechnische Sicherheitsnachweise ist neben der Informationsdichte auch die Optimierung des geologischen Modells wesentlich. Dieses ist vom auszuwertenden Grenzzustand auf der Grundlage eines Sicherheitsnachweises abhängig, so dass vor der geostatistischen Baugrundmodellierung die Sensitivität der in den Grenzzustand eingehenden Kenngrößen zu untersuchen ist. Es hat sich gezeigt, dass die Erhöhung der Datengesamtheit für die geologische Modellbildung nur dann sinnvoll ist, wenn parallel die Unsicherheit der relevanten Kenngrößen im Sicherheitsnachweis innerhalb der unsicheren Homogenbereiche reduziert wird. Für den Referenzstandort führen äquivalent zur Berücksichtigung der unsicheren Steifemoduln die unsicheren Halbraummodelle zur erheblichen Zunahme der erforderlichen Fundamentabmessungen. Die Unsicherheit der Steifemoduln war maßgebender als die Unsicherheiten des Halbraummodells, obwohl die Datenbasis für die geostatistische Modellierung gering war. Bisher werden in probabilistischen Sicherheitsnachweisen zwar unsichere Kenngrößen, jedoch deterministische geologische Modelle betrachtet. Die unsicheren Kenngrößen innerhalb der Homogenbereiche eines geologischen Modells haben im aufgezeigten Sicherheitsnachweis zwar den maßgebenden Einfluss, doch sind die Unsicherheiten im geologischen Modell nicht zu vernachlässigen. Wege und Grenzen der Berücksichtigung dieses kombinierten Einflusses werden mit dieser Arbeit untersucht und aufgezeigt. Das Anwendungsbeispiel zeigt, dass die optimale geologische Modellbildung spezifisch für den Sicherheitsnachweis vorzunehmen ist. Werden die Unsicherheiten der Kenngrößen innerhalb der Homogenbereiche und unsicheren geologischen Modelle berücksichtigt, wird ein schärferes Abbild der Realität erreicht.

This master thesis explores an important and under-researched topic on the so-called bridging of length scales (from >meso< to >macro<), with the concept of homogenization in which the careful characterization of mechanical response requires that the developed material model >bridge< the representations of events that occur at two different scales. The underlying objective here is to efficiently incorporate material length scales in the classical continuum plasticity/damage theories through the concept of homogenization theory. The present thesis is devoted to computational modeling of heterogeneous materials, primarily to matrix-inclusion type of materials. Considerations are focused predominantly on the elastic and damage behavior as a response to quasistatic mechanical loading. Mainly this thesis focuses to elaborate a sound numerical homogenization model which accounts for the prediction of overall properties with the application of different types of boundary conditions namely: periodic, homogeneous and mixed type of boundary conditions over two-dimensional periodic and non-periodic RVEs and three-dimensional non-periodic RVEs. Identification of the governing mechanisms and assessing their effect on the material behavior leads one step further. Bringing together this knowledge with service requirements allows for functional oriented materials design. First, this thesis gives attention on providing the theoretical basic mechanisms involved in homogenization techniques and a survey will be made on existing analytical methods available in literature. Second, the proposed frameworks are implemented in the well known finite element software programs ANSYS and SLang. Simple and efficient algorithms in FORTRAN are developed for automated microstructure generation using RSA algorithm in order to perform a systematic numerical testing of microstructures of composites. Algorithms are developed to generate constraint equations in periodic boundary conditions and different displacements applied spatially over the boundaries of the RVE in homogeneous boundary conditions. Finally, nonlinear simulations are performed at mesolevel, by considering continuum scalar damage behavior of matrix material with the linear elastic behavior of aggregates with the assumption of rigid bond between constituents.

Während der Sommermonate der Jahre 1821 und 1822 ging der englische Landschaftsmaler John Constable (1776-1837) jeden Morgen von seinem Haus in Lower Terrace am Südende des Dorfes Hamstead zu den Hängen am Prospect Walk, um Wolkenbilder zu malen. Täglich kehrte er an denselben Ort zurück, um ein Bild des Himmels im Verlauf der Zeit zu malen. Später wurden die mehr als hundert losen Blätter als >Cloud Studies< zusammengefasst und gehören seither zu den am meisten bewunderten Werken der zeitgenössischen Landschaftsmalerei und zum Bilderkanon der europäischen Romantik. Constable war keineswegs der erste Maler, der Wolken nach der Natur malte, aber er gehörte zu den ersten, der die handwerklichen Techniken einer alten Kunst - der Malerei - mit den Definitionen der Meteorologie - einer jungen Wissenschaft - verknüpfte. ...

Bei Produktionsprozessen, die auf den Prinzipien „Just-In-Time“ oder „Just-In-Sequence“ beruhen, ist es wichtig, dass die notwendigen Lieferteile pünktlich am Verarbeitungsort vorliegen. Wie groß die Auswirkungen des heutigen und des zukünftigen Verkehrsgeschehens, insbesondere der Verkehrsstörungen, auf die Transportdauern und die somit einzuplanenden Lieferzeiten sind, soll mit dieser Arbeit untersucht werden. Neben der Ermittlung der DTV-Werte für die Jahre 2007 und 2015 mittels einer „linearen Einfachregression“ und der Abschätzung der zukünftigen Baustellensituation wurden dazu Verkehrsmeldungen der Autobahnen 9, 14 und 93 von rund 100 Tagen derart aufbereitet und ausgewertet, dass es am Ende möglich wird, in Abhängigkeit einer bestimmten Tageszeit, Aussagen über die momentane Reisezeitverteilung zu treffen. Somit kann abgeschätzt werden, zu welcher Startzeit die Wahrscheinlichkeit einer störungsfreien Fahrt sehr hoch ist und welche Zeit vermieden werden sollte, da dann auf jeden Fall eine zusätzliche Reisezeit eingeplant werden müsste. Wie hoch diese Reisezeitzuschläge sind, hängt von der Länge der Wegintervalle, den Arten der Verkehrsstörungen und ihren Eintretenswahrscheinlichkeiten ab. Ein weiteres Ergebnis dieser Diplomarbeit liegt darin, Autobahnabschnitte aufzuzeigen, die derzeit besonders häufig von Stau oder stockendem Verkehr betroffen sind und somit oft längere Reisezeiten zur Folge haben. Aufbauend auf den heutigen Ergebnisse wird auch abgeschätzt, wie sich diese Reisezeitverteilung in den nächsten Jahren ändert, wenn die zukünftigen Verkehrsstärken und Querschnitte der Autobahnen zugrunde gelegt werden.

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, für Strecken mit 2+1-Verkehrsführung (Straßentyp RQ 15,5) ein Verfahren zum Nachweis der Verkehrsqualität zu entwickeln. Dabei wurden in einem ersten Schritt zunächst für freie Streckenabschnitte Beziehungen zwischen den Verkehrsstärken (q) und den mittleren Pkw-Reisegeschwindigkeiten (v) ermittelt und darauf aufbauend ein Bemessungsverfahren abgeleitet. In einem zweiten Schritt wurde das Verfahren erweitert, um für den Fall der Einbindung planfreier Knotenpunkte ebenfalls eine Bewertung vornehmen zu können. Bislang standen in Deutschland keine ausreichenden Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen q und v für Strecken mit einem RQ 15,5 zur Verfügung. Eine Literaturanalyse ergab, dass sich frühere Untersuchungen mehrheitlich mit dem Aspekt der Verkehrssicherheit beschäftigten. Somit stellten die eigenen Messungen und die daran anschließende Ergänzung von Daten mit Hilfe einer mikroskopischen Verkehrsflusssimulation den Schwerpunkt der Untersuchung dar. Die empirischen Untersuchungen hatten - verglichen mit q-v-Beziehungen für herkömmliche Landstraßenabschnitte - ein zum Teil deutlich höheres Geschwindigkeitsniveau bei vergleichbaren Verkehrsstärken zum Ergebnis. Darüber hinaus konnten zum Teil wesentlich höhere Überholraten festgestellt werden als bei einbahnig zweistreifigen Streckenabschnitten, bei denen ein Überholen im Gegenverkehr erlaubt ist. Zweifellos tragen auch die zweistreifigen Abschnitte eines RQ 15,5 dazu bei, Fahrzeugpulks aufzulösen. Für die aus mehreren aufeinander folgenden ein- und zweistreifigen Abschnitten bestehenden Untersuchungsstrecken, konnte jedoch insgesamt keine bedeutsame Pulkauflösung festgestellt werden. Dies ist vor allem dadurch begründet, dass die Strecken mit einem einstreifigen Abschnitt endeten. Das Simulationsprogramm LASI2+1 wurde speziell auf die Simulation des Verkehrsablaufs auf einer Strecke mit 2+1-Verkehrsführung abgestimmt. Die Kalibrierung des Modells erfolgte auf Basis von Erkenntnissen lokaler Messungen (insbesondere Zeitlücken und Geschwindigkeitsverteilungen). Im Rahmen der Validierung erfolgte ein Abgleich zwischen den Ergebnissen der Messungen mit den mit LASI2+1 simulierten für jede einzelne nachgebildete Untersuchungsstrecke anhand der Parameter q und v. Mit LASI2+1 wurden zahlreiche Simulationsläufe durchgeführt, bei denen eine Vielzahl von Kombinationen der Streckenparameter sowie der Verkehrszusammensetzung bei einem möglichst breiten Spektrum von Verkehrsbelastungen betrachtet wurden. Die Ergebnisse lagen zunächst in „Punktwolken“ vor, wobei jeweils ein Punkt beschrieben wird durch eine in einem 5-Minuten-Intervall gültige Verkehrsstärke q und der zu diesem Intervall gehörigen mittleren Reisegeschwindigkeit der Pkw v. Zur Darstellung der den Verkehrsablauf beschreibenden Punktwolken wurden verschiedene makroskopische Modelle getestet. Dabei wurden ein- und zweistreifige Abschnitte getrennt voneinander betrachtet. Nach Anwendung mathematischer Verfahren zur Kurvenanpassung ergaben für die einstreifigen Abschnitte Wurzelfunktionen die besten Näherungen zur Beschreibung der Zusammenhänge zwischen q und v. Für die leicht konvexen Ausprägungen in den q-v-Punktwolken der zweistreifigen Abschnitte lieferten lineare Funktionen, die über Verkehrsdichte (k)-Geschwindigkeits-Relationen hergeleitet wurden, die besten Ergebnisse. Mit Hilfe von varianzanalytischen Berechnungen konnten außerdem die Einflüsse der verschiedenen Trassierungsparameter quantifiziert werden. Längsneigung und Schwerverkehrsanteile wurden direkt in den insgesamt zehn q-v-Diagrammen dargestellt. Einflüsse durch die Längen der Teilabschnitte bzw. die Anzahl der Abschnitte wurden über Abminderungen bzw. Erhöhungen der Pkw-Reisegeschwindigkeiten berücksichtigt. Daraus wurden in einem weiteren Schritt Korrekturfaktoren ermittelt. Für den konkreten Fall eines planfreien Knotenpunkttyps im so genannten unkritischen Wechselbereich wurden weitere Einflüsse auf die Pkw-Reisegeschwindigkeit ermittelt, die die Auswirkungen der sich im Knotenpunkt ändernden Verkehrsstärke (nämlich deutlich geringere Geschwindigkeiten gegenüber dem durchgehenden Fahrstreifen) berücksichtigen. Durch die Ergebnisse dieser Arbeit liegen erstmals abgesicherte q-v-Diagramme für freie Strecken mit 2+1-Verkehrsführung einschließlich planfreier Knotenpunkte in unkritischen Wechselbereichen vor, die einen Diskussionsbeitrag für eine Aufnahme in Fortschreibungen der derzeit gültigen Regelwerke darstellen.

Ziel dieser Diplomarbeit war es unter Verwendung von Messwerten und mathematischen Grundlagen eine Ermittlung der Tragfähigkeit vorhandener Straßenkonstruktionen. Ausgangspunkt waren Messungen auf zwei verschiedenen Strecken (L 2141 Andisleben-Dachwig, L1042 Gierstedt-Kleinfahner). Die Messungen wurden jeweils mit dem Benkelmannbalken und dem Falling-Weight-Deflectometer vorgenommen. Beide Verfahren unterscheiden sich durch die Art der Lateintragung. Die Lasteintragung erfolgt mit dem Benkelmannbalken statisch und mit dem Falling-Weight-Deflectometer dynamisch. Daraus folgt, dass die aus den Einsenkungswerten ermittelten E-Module mittels Benkelmannbalken statische E-Module und mittels Falling-Weight-Deflectometer. dynamische E-Module sind. Der E-Modul einer Schicht ist ein Maß für den Verformungswiderstand einer Straßenkonstruktion. Jede Straßenkonstruktion weist ein kompliziertes Verformungsverhalten auf. Betonstraßen besitzen in der Regel größere E-Module als Asphaltstraßen, die sich aber viskoelastisch und viskoplastisch verformen können. Der E-Modul einer Schicht ist auch von der jeweiligen Schichthöhe abhängig. Grundsätzlich gilt, je mehr Einsenkungswerte von einer Straßenkonstruktion zur Verfügung stehen, desto genauer fallen die Beurteilungen hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit aus. Die mathematische Ermittlung der Tragfähigkeit einer Straßenkonstruktion erfolgt über die Festlegung eines mathematischen Modells. Es wurden verschiedene Modelle untersucht. Das einfachste Modell zur Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist der elastisch- isotrope Halbraum, wobei der gesamte Straßenkörper durch einen einzigen E-Modul beschrieben wird. Eine wesentlich exaktere Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist das Zweischichtensystem. In diesem System wird der bituminöse Aufbau mit der Schichtdicke h und dem E-Modul E1 gekennzeichnet und die Unterlage (Frostschutzschicht und Untergrund zusammengefasst) mit dem E-Modul E2 beschrieben. Das Zweischichtensystem hat den Vorteil, dass ein erkennbarer E-Modul Sprung zwischen der gebundenen Schicht (E1) und der ungebundnen Schicht (E2) entsteht. Ein drei oder mehrschichtiges System hier anzuwenden ist sehr schwierig, da dieses nicht eindeutig bestimmt ist. Das Zweischichtensystem ist eindeutig bestimmt und liefert genügend gute Ergebnisse, um die Tragfähigkeit zu beschreiben.

Central point of this study is to evaluate stiffness properties of pavement, specifically the E or G- modulus determined by different testing methods. Stiffness of soil is both stress and strain dependent property and otherwise different methods usually affect the material in different ways. The Young’s modulus E0 and shear modulus G0 correspond to the very small strain level are regarded as the initial or maximal stiffness of the relevant stress-strain curves of a given material. The modulus decay curve is called the degradation curve, which also reviewed in this study. With the results of different measurement methods applied for a reclaimed mining site in Klettwitz for determining of stiffness parameter of subsoil, author have tried to find a unification between the results considering the relationship between stiffness parameter and the range of strain levels. The testing methods executed at plant S9 in Klettwitz-Südfeld are: laboratory oedometer test, static plate load test, dynamic plate load test, and seismic testing methods (spectral analysis of surface wave, SASW). Some results getting from this study are: one receives different absolute values of stiffness parameter from different testing methods. The reason is different testing methods produce different range of strain levels in soil during their execution. Conventional and non-destructive testing methods should be combined together for investigating of subsoil characteristics. This means, the soil parameters must be adjusted to the current range of strain level. Especially for settlement calculation it is recommended that different values of stiffness modulus, Es, resulted by different testing methods should be simultaneously utilized along the depth beneath loading surface. Accuracy for determining of stiffness degradation curves depends a lot on the determination of maximal stiffness parameters (E0, G0) at the range of very small strain level, and it still requires much further studies.

Die projektgetriebene Bauwirtschaft wird dominiert durch einen branchenspezifischen Preiswettbewerb. Eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit den Gründen für diesen Preiswettbewerb und den Voraussetzungen für einen Leistungswettbewerb hat bislang kaum stattgefunden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation werden zunächst die bauwirtschaftlichen Besonderheiten hinsichtlich Bauwerk, Bauleistungen und Branchenstruktur, untersucht und die Auswirkung auf den Wettbewerb herausgearbeitet. Ziel einer Strategie des nicht preisbasierten Wettbewerbs muss es demnach insbesondere sein, die Risiken der Transaktion für den Kunden zu minimieren und die Nutzeneinschätzung des Kunden vor dem Kauf zu verbessern. In der vorliegenden Arbeit wird erstmals ein Grundmodell entwickelt, welches sämtliche Treiber eines Leistungswettbewerbs integriert. Grundlage hierfür sind die wirtschaftswissenschaftlichen Theorien der Produktdifferenzierung und der Differenzierungsstrategie aus den Bereichen Volkswirtschaftslehre, Marketing Management und Strategisches Management. Die Bestandteile des Modells auf Projektebene sind Qualität, Zeit und Varietät. Die Treiber auf Unternehmensebene sind Innovation und Marke. Neben den unmittelbaren Treibern des Leistungswettbewerbs wirken sich die Unternehmensstrukturen und Kernkompetenzen, die Zielmarktbestimmung und das Strategische Sourcing mittelbar auf die Performance des Unternehmens aus. Die Wirkungsweise der Treiber und die jeweilige Bedeutung für einen Leistungswettbewerb in der Bauwirtschaft werden im einzelnen dargestellt und erläutert. Die Dissertation stellt eine Grundlagenarbeit zum Thema Wettbewerbsstrategien in der Bauwirtschaft dar. Die Aspekte des Leistungswettbewerbs, in Abgrenzung zum Preiswettbewerb, stehen im Mittelpunkt der Arbeit. Im Zuge der Diskussion der Einzelaspekte wird qualitativ nachgewiesen, dass die Umsetzung einer Strategie des nicht preisbasierten Wettbewerbs in der Bauwirtschaft, einen positiven Einfluss auf die Performance des Unternehmens hat.

Nuclear and hazardous waste disposal issues have become universal issues and problems related to the final disposal of these waste including finding a suitable site, natural and engineered barriers used, construction of the repository, long-term performance assessment have gained increasing attention all over the world. High-level radioactive and hazardous waste are required to be buried in deep geological repositories. In Germany, the ongoing researches have assessed the suitability of salt-stone formation in the country as a host rock candidate for its nuclear waste repository. Bentonite-based materials have been proposed to be used as sealing and buffer elements for the nuclear waste repository. Several hydro-mechanical processes will take place in the field and influence behaviour of the sealing and buffer elements of the repository. In this dissertation, a study on the hydro-mechanical characterisation of bentonite-sand mixtures is presented. Mixtures of a calcium-type bentonite, named Calcigel, and quartz sand were used in the investigation. Series of experiments including basic and physico-chemical characterisation, microstructure and fabric studies, suction and swelling pressure measurements, wetting and drying test, one-dimensional compression-rebound test, one-dimensional cyclic wetting-drying test under constant vertical stress, and saturated permeability test were conducted. The experimental data obtained are analysed and several characteristics of the material are brought out in this dissertation. Conclusions regarding basic behaviour of the materials are drawn based on the results of microstructure and fabric studies. Factors influencing the magnitude of suction and swelling pressure of the materials are outlined and discussed. The suction-induced compression and rebound characteristics of the material are described. The wetting and drying behaviour as influenced by the material boundary conditions are discussed. Permeability characteristics of the materials are examined based on several available permeability models. Several mechanical and hydraulic parameters that can be used in modelling using some available constitutive modelling approaches are derived based on the experimental data. At the end, conclusions regarding the hydro-mechanical characteristics of the materials are drawn and suggestions for future studies are made.

Die Arbeit soll zur Untersuchung des Einflusses verschiedener detaillierterer Randbedingungen (Riegel-Stützen- bzw. Riegel-Mittelstützen-Anschluss, Stützenfußausbildung, Fundament-Boden-Erfassung sowie Aussteifungssysteme: Pfetten, Wandriegel, Flanschverstrebungen, Dachwind- und Längswandverband, Wölbkrafttorsion) auf das Tragverhalten von Rahmen auf Grundlage numerischer Berechnungen beitragen. Die Tragwerksantwort hängt sowohl von der ebenen als auch von der räumlichen Betrachtung ab. Klaffungen in den Riegelfedermodellen wirken sich deutlich auf den Beanspruchungszustand aus. Das Stützenfußfedermodell zeigt Quasi-Einspannungen und günstige Eigenwerte. Das Modell zur Fundament-Boden-Erfassung offenbart das Setzungs- und Schiefstellungsverhalten. Bei der Berücksichtigung äußerer Randbedingungen kann das Stabilitätsverahlten verbessert werden. Der Beanspruchungszustand senkrecht zur Rahmenebene wird durch den Ansatz der Wölbkrafttorsion beeinflusst.

In displacement oriented methods of structural mechanics may static and dynamic equilibrium conditions lead to large coupled nonlinear systems of equations. In many cases they are solved iteratively utilizing derivatives of Newton's method. Alternatively, the equations may be expressed in terms of the Karush-Kuhn-Tucker conditions of an optimization problem and, therefore, may be solved using methods of mathematical programming. To begin with, the work deals with the fundamentals of the formulation as optimization problem. In particular, the requirements of material nonlinearity and contact situations are analyzed. Proximately, an algorithm is implemented which utilizes the usually sparse structure of the Hessian matrix, whereby particularly the convergence behaviour is analyzed and adjusted. The implementation was tested using examples from statics and dynamics of large systems. The results are verified considering the accuracy comparing alternative solutions (e.g. explicit methods). The potential areas of application is shown and the efficiency of the method is evaluated.

Das FEM-Programmsystem „SYSWELD“ kommt für die Berechnung des Temperaturfeldes bei einer Laserstrahlschweißung zum Einsatz. Insbesondere sollen der Einfluss des Energieeintrages und die damit verbundene Gefügeumwandlung eines Feinkornbaustahles untersucht und Aussagen zur notwendigen Modellierungsgenauigkeit der Nahtgeometrie bzw. Netzverfeinerung getroffen werden. Im Einzelnen sind folgende Teilaufgaben zu lösen: - ausführliche Literaturrecherche zur numerischen Analyse von Schweißverbindungen insbesondere zu temperaturabhängigen Materialeigenschaften von Feinkornbaustählen, - Darstellung der Wärmequelle für das Laserstrahlschweißen, - Erprobung unterschiedlicher Netzvarianten für die FE-Analyse von instationären Temperaturfeldern, - Untersuchung zur Modellierungsgenauigkeit der Nahtgeometrie, - Parameterstudien zum Einfluss der Materialkennwerte und Gefügekinetik auf das Temperaturfeld sowie das Gefüge.

Der Baugrund ist durch seine geologische Entstehung und verschiedener anthropogener Einflüsse geprägt. Dadurch ist er in seinen physikalischen und geometrischen Eigenschaften inhomogen. Aufgrund des oftmals geringen Erkundungsumfangs durch wenige punktförmige Aufschlüsse unterliegen die Baugrunddaten einer zufälligen und systematischen räumlichen Streuung. Die Unsicherheit der Messergebnisse ist u.a durch Fehlerquellen in den Messverfahren, in den empirischen Beziehungen zur Bestimmung der Baugrundparameter und bei der Datenbearbeitung sowie in der Heterogenität des Mediums Boden begründet. In der Praxis werden aus den Erkundungsergebnissen des Baugrundes Schichtenverzeichnisse erstellt, in denen Homogenbereiche definiert werden können. Mittels definierter Schichtmächtigkeiten oder festgelegter Schichtgrenzen lässt sich ein dreidimensionales geologisches Schichtenmodell aufbauen, das aus mehreren miteinander verbundenen zweidimensionalen Datensätzen besteht. Für Interpolationen innerhalb eines Untersuchungsraumes im geologischen Modell haben sich geostatistische Methoden als geeignet erwiesen. Die Modellierung des Baugrundes mit Hilfe von geostatistischen Verfahren in der Praxis geschieht bisher in der Regel auf der Annahme deterministischer Eingangsgrößen. Die Untersuchung des Einflusses streuender und unsicherer Ausgangskennwerte auf die Ergebnisse der einzelnen Stufen der geostatistischen Modellbildung erlaubt eine bessere Beurteilung der Berechnungsergebnisse. In der Geotechnik wird deshalb versucht, die Vorteile geostatistischer Verfahren in bodenmechanische Nachweise einzubeziehen. Bodenkenngrößen können damit qualifizierter und mit verbesserter Aussagesicherheit in die Gründungsberechnungen und Nachweise eingehen. Baugrunderkundungen sind ein Kostenfaktor bei der Entwicklung und Durchführung eines Bauprojektes. Der Baugrund kann deswegen unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit nur an wenigen Stellen untersucht werden. Großflächige Areale, die z.B. für eine Ansiedlung von Industrie und Gewerbe vorgesehen sind, werden im Rahmen einer Vorerkundung punktuell beprobt. Sind dann innerhalb von Lokalbereichen konkrete Projekte geplant, werden diese Flächen in einer Nacherkundung detailliert und spezifisch untersucht. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung von Strategien, die es erlauben, unter Einbeziehung von Ergebnissen aus Vorerkundungsuntersuchungen und anderen zusätzlichen Informationsquellen eine optimale Anordnung der Punkte für eine Nacherkundung eines Lokalbereiches mit möglichst geringen zusätzlichen Kosten zu finden. Mit Hilfe einer optimierten Messnetzkonstellation und einer verbesserten Aussagekraft der Messwerte soll die Aussagesicherheit der räumlichen Schätzung der Baugrundkenngrößen an unbeprobten Orten verbessert und gesteigert werden. Hierzu gilt es die Unsicherheiten aus dem Messnetz und aus den Baugrundkenngrößen zu analysieren, miteinander zu verknüpfen und Strategien zur Reduktion der Unsicherheiten zu entwickeln.

Bei der grundbautechnischen Bemessung und der Errichtung von Bauwerken im Grundwasser sind die wesentlichen Einwirkungen auf hydrodynamische Effekte zurückzuführen. Die zu-verlässige Funktion eines solchen Bauwerkes ist maßgeblich von der richtigen Einschätzung der unterschiedlichen Effekte abhängig. Aufgabe ist es, hydraulisch bedingte Versagensformen wie Hydraulischer Grundbruch, innere Erosion, Aufschwimmen und Auftrieb zu charakterisieren und voneinander abzugrenzen, ty-pische Beispiele dieser Versagensformen zu nennen, Interaktionen zwischen ihnen aufzu-zeichnen und zu quantifizieren sowie Einflussparameter und Grenzzustände zu beschreiben. Aufbauend auf diesen Betrachtungen soll am praktischen Beispiel einer Baugrubensicherung durch konventionelle Rechnung und numerische Simulation das Versagensprinzip des Hyd-raulischen Grundbruches in nicht bindigem Boden nachvollzogen werden. Die Ergebnisse der Analyse sind unter dem Gesichtspunkt der Richtigkeit der zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten zu bewerten.

In dieser Diplomarbeit werden – anhand eines Simulationsprogrammes – die diffusen Schallfelder in Atrien untersucht. Diesbezüglich standen Referenzobjekte in Berlin zur Verfügung. Es wurde untersucht, inwieweit sich die Raumgeometrie, die Volumina und die Absorptionseigenschaften der Umhüllungsflächen auf die Energieverteilung im Atriumsraum auswirken. Ziel der Arbeit ist es, Optimierungspotenziale aufzuzeigen und Lösungsvorschläge zu entwickeln, die zeigen, mit welchen Mitteln und Methoden die Raumakustik nachträglich verbessert werden kann.