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By the use of numerical methods and the rapid development of computer technology in the recent years, a large variety, complexity, refinement and capability of partial models have been achieved. This can be noticed in the evaluation of the reliability of structures, e.g. the increased use of spatial structural systems. For the different fields of civil engineering, well developed partial models already exist. Because these partial models are most often used separately, the general view is not entirely illustrated. Until now, there has been no common methodology for evaluating the efficiency of models; the trust in the prediction of a special engineering model has generally relied on the engineer’s experience. In this paper the basics of evaluation of simple models and coupled partial models of frame structures will be discussed using sustainable numerical methods. Furthermore, quality classes (levels) of design tasks will be defined based on their practical relevance. In addition, analysis methods will be systemized. After analysis of different published assessment methods, it may be noted, that the Efficiency Indicator Method (EWM) is most suitable for the observed evaluation problem. Therefore, the EWM was modified to the Model Efficiency Analysis (MEA) for the purpose of a holistic evaluation. The criteria are characterized by two groups, benefit and expenditure, and it is possible by calculating the quotient (benefit/expenditure) to make a statement about the efficiency of the observed models. Presently, the expenditure value is not a subject of investigation, and so the model efficiency is calculated only by the benefit value. This paper also contains the associated criteria catalog, different normalization methods, as well as weighting possibilities.
Standsicherheitsanalyse und Bemessung eines Straßentunnels in stark wechselnden Gebirgsverhältnissen
(2007)
Für den Bauingenieur gehört der Tunnelbau auf Grund seiner Komplexität zu den interessantesten, faszinierendsten, zugleich aber auch zu den schwierigsten Aufgaben in seinem Tätigkeitsbereich. Bei der Planung eines Tunnelbauwerkes stehen mehrere Faktoren in direkter Beziehung, wie beispielsweise die vorherrschenden Gebirgsverhältnisse, die gewählte Konstruktion und das angewendete Bauverfahren. Durch die komplexe Wechselwirkung von Bauwerk und Gebirge unterscheidet sich der Tunnelbau maßgeblich von den anderen anspruchsvollen Bauingenieurdisziplinen wie Brücken-, Tief- und Industriebau sowie dem allgemeinen Hochbau. Ein Charakteristikum von Tunneln ist das Durchfahren stark wechselnder Gebirgsverhältnisse, die zum Zeitpunkt der Planung nur grob und ohne scharfe qualitative und quantitative Abgrenzung bekannt sind. Da aufgrund ihrer tektonischen Entstehungsgeschichte die meisten Gebirge heterogen aufgebaut sind, müssen bei der Bemessung von Tunnelbauwerken die Streuungen der geologischen und gebirgsmechanischen Parameter berücksichtigt werden, die beispielsweise aus Trennflächen, wie Schichtungen und Klüftungen resultieren. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, in Zusammenarbeit mit der Praxis die wesentlichsten Schwierigkeiten beim Bau des Schmücketunnels zu eruieren und anschließend eine Empfehlung für weitere Baumaßnahmen auszusprechen. Hierzu dienen die Planungsunterlagen des derzeit in Ausführung befindlichen Tunnels, die im Zuge der Bearbeitung dieser Arbeit ausgewertet und aufgearbeitet werden. Des Weiteren werden Varianten für die Beherrschung der komplexen Grundwasserverhältnisse diskutiert und diese einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung in Form eines Variantenvergleiches unterzogen. Anschließend folgt die Nennung der Vorzugsvariante. Darüber hinaus erfolgt in der vorliegenden Arbeit eine Analyse der beim Schmücketunnel angewendeten Messtechnik. Daraus resultierend sollen 0 Einleitung 2 Empfehlungen hinsichtlich der messtechnischen Überwachung für die Errichtung zukünftiger Tunnelbauwerke gegeben werden. In einem weiteren Kapitel werden Bemessungsansätze eines repräsentativen Querschnittes diskutiert und schließlich eine Standsicherheitsanalyse für die Tunnelinnenschale durchgeführt. Auf Grund der großen Bandbreite der in den Bodengutachten angegebenen Gebirgskennwerte erfolgt die Berechnung verschiedener Varianten bezüglich der erforderlichen Bewehrungsmengen. Um eine Balance zwischen wissenschaftlichem Arbeiten und den Erfahrungen aus der Praxis zu schaffen, sehe ich die Unterstützung durch die Professur Grundbau der Bauhaus-Universität Weimar sowie durch das Unternehmen DEGES in Berlin als grundlegende Voraussetzung für die inhaltliche Vollständigkeit der vorliegenden Diplomarbeit an.