TY - JOUR A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - Die Wirkung vertikaler Überbaubeschleunigungen von Eisenbahnbrücken auf den Schotteroberbau KW - Schotteroberbau KW - Beschleunigung KW - Eisenbahnbrücken KW - Gleislage KW - Destabilisierung PY - 2005 SN - 0013-2810 VL - 56 IS - 1 SP - 14 EP - 22 PB - Eurailpress Tetzlaff-Hestra CY - Hamburg AN - OPUS4-11232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Auersch, Lutz A1 - Baeßler, Matthias A1 - Dietrich, T. A1 - Holzlöhner, Ulrich T1 - Dynamik und Setzungen von Bahnfahrwegen auf homogenem und inhomogenem Untergrund N2 - Seit 25 Jahren betreibt die Bundesanstalt für Materialprüfung intensive Forschung auf dem Gebiet der Eisenbahndynamik unter realistischer Einbeziehung des Gleisuntergrundes. Das umfaßt theoretisch/numerische Arbeiten, Feldmessungen und Labor-, Modell- und Elementversuche zu den folgenden Fragen: -die Erschütterungs- und Körperschallweiterleitung durch den natürlichen Boden, - das Schwingungsverhalten der verschiedenen Fahrwege auf speziellen Boden- und Schotterschichten, - die dynamischen Kräfte während der Überfahrt des Fahrzeugs sowie - das Setzungs- und Differenzsetzungsverhalten verschiedener Gleisstrukturen. Es werden Rechen- und Meßergebnisse zum Vergleich der Festen Fahrbahn und des Schottergleises vorgestellt und daraus Möglichkeiten für die weitere Verbesserung von Bahnfahrwegen gefolgert. Eine wesentliche Rolle kommt dabei der Wechselwirkung von Platten und steifen Declcschichten mit dem umgebenden Boden zu, deren Theorie in der BAM in den 90er Jahren weiterentwickelt wurde. T2 - Baugrundtagung CY - Hannover, Germany DA - 18.09.2000 PY - 2000 SN - 3-7739-1249-8 SP - 273 EP - 282 PB - VGE CY - Essen AN - OPUS4-11587 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - Dynamik, Emissionen und Langzeitstabilität von innovativen Bahnfahrwegen N2 - Seit 25 Jahren betreibt die Bundesanstalt für Materialprüfung intensive Forschung auf dem Gebiet der Eisenbahndynamik unter Einbeziehung aller Systemkomponenten. Das umfasst theoretisch/numerische Arbeiten, Feldmessungen und Laborversuche zu den folgenden Fragen: - die Erschütterungs- und Körperschallweiterleitung durch den natürlichen Boden, - das Schwingungsverhalten der verschiedenen Fahrwege auf dem Untergrund, - die dynamischen Kräfte aus der Wechselwirkung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrweg sowie - die Gleislageentwicklung unter dieser Belastung bei verschiedenen Fahrwegen. Es werden Ergebnisse zu den dynamischen Kräften bei Geschwindigkeiten von 40 bis 300 km/h und zum Vergleich der Festen Fahrbahn mit dem Schottergleis vorgestellt, woraus Möglichkeiten für die T2 - VDEI Fachtagung BahnBau 2000 ; Technical Meeting and Exhibition on Railway Construction ; InnoTrans CY - Berlin, Germany DA - 12.09.2000 PY - 2000 SP - 265 EP - 271 CY - Frankfurt AN - OPUS4-11586 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rücker, Werner A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rohrmann, Rolf ED - Rackwitz, F. T1 - Experimentelle Untersuchungen zu Schotterfahrwegen auf Brücken N2 - Auf Schnellfahrstrecken können Brückentragwerke durch die Überfahrt von Zügen zu Resonanzschwingungen angeregt werden. Dies führt ungünstigstenfalls zu übermäßigen Beschleunigungen des Brückendecks infolge derer sich das Schotterbett destabilisiert. In diesem Beitrag wird die Wirkung von vertikalen Brückenschwingungen auf den Schotteroberbau anhand experimenteller Untersuchungen beschrieben. T2 - Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Professor Dr.-Ing. habil. Stavros A. Savidis KW - Schotteroberbau KW - Beschleunigung KW - Eisenbahnbrücken KW - Gleislage KW - Destabilisierung KW - Unterschottermatten PY - 2006 SN - 3-540-27425-1 DO - https://doi.org/10.1007/3-540-27438-3_26 SP - 397 EP - 414 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-11493 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - Zur Problematik des Schotteroberbaus auf Eisenbahnbrücken in Schnellfahrstrecken T2 - VDEI-Ingenieurbaufachtagung "Bahnbau 2004" CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-09-24 KW - Schotteroberbau KW - Beschleunigung KW - Eisenbahnbrücken KW - Gleislage KW - Destabilisierung PY - 2004 SP - 9 Seiten PB - Verband Deutscher Eisenbahn-Ingenieure (VDEI) CY - Berlin AN - OPUS4-11483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Track assessment and track optimization using a train track interaction model N2 - This paper deals with the assessment of track deterioration using a train-track interaction model. While modelling a train-track system a balance has to be found between the complexity and effort of the model on the one side and the needs for the assessment. The choice of assessment criteria are decisive for the given task. For an optimization of the track and its components simple assessment criteria are needed to allow for a variation of parameters. The paper describes the generalized process for track assessment and optimization and gives examples for specific members. T2 - Railways 2016 CY - Cagliari, Sardinia, Italy DA - 5.04.2016 KW - Train-track-modelling KW - Degradation KW - Track assessment KW - Track optimisation KW - Ballast KW - Concrete sleepers PY - 2016 AN - OPUS4-36095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Lüddecke, Falk A1 - Auersch, Lutz A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - Dynamisches Verhalten von Gründungen von Offshore-Windkraftanalagen T2 - 3. VDI-Fachtagung - Baudynamik CY - Kassel, Deutschland DA - 2009-05-14 PY - 2009 SN - 978-3-18-092063-4 SN - 0083-5560 VL - 2063 SP - 467 EP - 480 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-19862 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Simon, Patrick A1 - Hille, Falk A1 - Said, Samir A1 - Baeßler, Matthias ED - Curbach, M. ED - Marx, S. ED - Scheerer, S. ED - Hampel, T. T1 - Structural Health Monitoring der Maintalbrücke Gemünden zur Unterstützung einer prädiktiven Instandhaltung N2 - Nach den bisherigen Regeln werden Bauwerksprüfungen von Brücken in starr definierten Intervallen durchgeführt. Diese starre, periodische, zustandsbasierte Instandhaltungsstrategie soll zukünftig durch eine flexible und prädiktive Instandhaltung ersetzt werden. Hierbei sollen Inspektionen und Instandhaltungsmaßnahmen unterstützt durch autonome Systeme auf der Grundlage von Monitoringdaten geplant und zusätzlich bei unvorhergesehenen Ereignissen ausgelöst werden. Im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens AISTEC wird ein Vorgehen für Großbauwerke und kleinere Regelbauwerke zur Umsetzung eines kombinierten globalen, schwingungsbasierten und quasistatischen Monitorings entworfen. An der Maintalbrücke Gemünden – einer semiintegralen Rahmenbrücke aus Spannbeton auf der Schnellfahrstrecke Hannover–Würzburg – wurde als Demonstrator ein Dauermonitoring realisiert. T2 - 11. Symposium Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen (SEUB) CY - Online meeting DA - 08.03.2021 KW - Structural Health Monitoring KW - Umwelteinflüsse KW - Prädiktive Instandhaltung PY - 2021 UR - https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/ressourcen/dateien/veranstaltungen/seub/11-seub-2021/2021_SEUB11_06_Herrmann_et_al.pdf?lang=de VL - 55 SP - 66 EP - 76 PB - Technische Universität Dresden CY - Dresden AN - OPUS4-52810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Haake, Gerrit T1 - ReNEW - Entscheidungstools für die Nutzungsverlängerung und das Repowering von Windenergieanlagen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über gängige Nachnutzungskonzepte, die im Rahmen des Forschungsvorhabens ReNEW untersucht werden. Hierzu wir eine probabilistisches Entscheidungsmodell eingeführt. Die Möglichkeiten von Bauwerksertüchtigungen werden erörtert. T2 - RAVE ROWD Workshop 2024 CY - Hannover, Germany DA - 10.12.2024 KW - Windenergieanlagen KW - Bauwerksertüchtigung KW - Offshore-Windparks KW - Repowering PY - 2024 AN - OPUS4-62237 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - Improved acceptance limits for bridge deck vibrations in light of test results T2 - 9th International Conference and Exhibition, "Railway Engineering - 2007" CY - London, U.K. DA - 2007-06-20 KW - Ballast KW - Destabilisation KW - Acceleration KW - Bridge deck PY - 2007 SP - - CY - London, U.K. AN - OPUS4-15072 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rogge, Andreas A1 - Pirskawetz, Stephan ED - Rogge, A. ED - Meng, B. T1 - Schädigungsevolution in Beton unter hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen N2 - Unter zyklischen Belastungen findet im Beton, wie bei anderen Materialien auch, ein Ermüdungsprozess statt. Im derzeitigen Erkenntnisstand zum Materialverhalten des heterogenen Betons gibt es gerade bei dessen Ermüdungsverhalten momentan noch viele nicht oder nicht ausreichend geklärte Fragestellungen. Deshalb befasst sich der vorliegende Beitrag mit der experimentellen Untersuchung des Ermüdungsverhaltens von Beton, speziell unter hochzyklischen Druckschwellbelastungen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei die während der gesamten Lebensdauer im Materialgefüge ablaufenden Prozesse, die zu Veränderungen im Materialverhalten und schließlich auch bis zum Ermüdungsversagen führen können. Ziel ist es, eine möglichst realitätsnahe Beschreibung des im Materialgefüge ablaufenden Ermüdungsprozesses zu entwickeln. T2 - 52. DAfStb-Forschungskolloquium CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2011 KW - Beton KW - Ermüdung KW - Schädigung PY - 2011 SN - 978-3-9814281-0-0 IS - E4 SP - 172 EP - 181 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-24724 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Georgi, Steven A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - On the quasi-static granular convective flow and sand densification around pile foundations under cyclic lateral loading N2 - The saturated sand surrounding an offshore pile foundation under quasi-static cyclic lateral load can show the physical phenomena of macromechanical densification and convective granular flow. Based on the results from physical model tests at different geometrical scales, this paper provides a certain quantification of such phenomena and discusses their causes and consequences. The progressive sand densification leads to subsidence of the soil surface and a significant stiffening of the pile behaviour. Conversely, the ratcheting convective motion of two closed cells of soil beneath the pile-head is responsible for an endless grain migration at the soil surface, the inverse grading of the convected material and a direct shear of the sand at the distinct boundary of the revolving soil domain. In this respect, and from a macromechanical perspective considering the soil as a continuum, it appears that the convecting material tends to follow gradient lines of shear stress during its ratcheting motion. Concluding the paper, the practical relevance of these phenomena and their extrapolation to other conditions are briefly discussed. KW - Offshore pile foundation KW - Cyclic loading KW - Ratcheting KW - Granular convection KW - Densification PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1007/s10035-011-0305-0 SN - 1434-5021 SN - 1434-7636 VL - 14 IS - 1 SP - 11 EP - 25 PB - Springer CY - Berlin ; Heidelberg AN - OPUS4-25405 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baeßler, Matthias A1 - Dahlke, C. A1 - Eißfeldt, F. A1 - Lüddecke, Falk A1 - Rücker, Werner A1 - Vierfuß, U. A1 - Zeiler, M. T1 - Erste Erfahrungen bei der Realisierung der Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone N2 - Zukünftig soll durch die Installation von Windparks in der ausschließlichen Wirtschaftszone und deren Betrieb ein wesentlicher Anteil des Strombedarfs in Deutschland gedeckt werden. Für die zugehörige Realisierung der Windenergieanlagen hat die zuständige Behörde, das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Standards veröffentlicht, über deren Inhalte im Hinblick auf die zu errichtenden Stahlkonstruktionen von Windenergieanlagen berichtet wird. Über die zu absolvierenden Freigabephasen und deren Bestandteile sowie über die Anforderungen, die die Genehmigungsbehörde an die Art und den Umfang der zu erbringenden Nachweise für die Tragstrukturen stellt, wird im Rahmen des Aufsatzes berichtet. Bei der zuständigen Genehmigungsbehörde durchlaufen derzeit die ersten Anträge das Genehmigungsverfahren. Über die hierbei gesammelten Erfahrungen wird aus Sicht der zuständigen Behörde und deren Fachgutachtern berichtet. Speziell hierbei auftretende Diskussionspunkte werden benannt und Hinweise gegeben. KW - Offshore-Windenergieanlagen KW - Genehmigungsverfahren KW - Windenergieparks KW - Standortbedingungen KW - Gründung KW - Mast- und Turmbau KW - Sonderkonstruktionen PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1002/stab.200910039 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 SN - 0932-6375 VL - 78 IS - 4 SP - 267 EP - 275 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-25886 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Large Capacity and Fatigue Testing at BAM related to Offshore Structures T2 - BAM DTU Workshop on Design and maintenance of support structures for Offshore Wind Converters CY - Copenhagen, Denmark DA - 2011-10-25 PY - 2011 AN - OPUS4-27018 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Structural Health Monitoring – How and to what extent a condition monitoring of the foundation may replace periodical subsea inspections? N2 - Der Betrieb von Offshore-Windenergieanlagen wird zunehmend zum wichtigen Thema im Bereich Windenergie. Anforderungen an Wiederkehrende Prüfungen und den Einsatz von ergänzenden Monitoringsystemen werden in der Präsentation dargestellt und durch Hinweise auf Perspektiven ergänzt. N2 - Operation of Offshore Windfarms has an increasing significance for Wind Energy. Content of the presentation are requirements for inspection and for complementary monitoring. Special focus is on future prospects. T2 - Windforce 2017 CY - Bremerhaven, Germany DA - 09.05.2017 KW - Inspektion KW - Wiederkehrende Prüfung KW - Offshore-Wind KW - Monitoring KW - Inspection KW - Regular inspection KW - Offshore-Wind KW - Monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-40256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dutto, Paola A1 - Baeßler, Matthias A1 - Geißler, Peter T1 - Suction buckets behaviour under tensile loads: A numerical study with FEM N2 - Suction Bucket Jackets (SBJ) are found as a suitable alternative to driven piles for the support of foundations for offshore wind energy converters. In the case of jackets or multipods, a predominant vertical load is to be expected. The effect of such a tensile loading is the generation of suction in the soil inside the bucket which leads to an increment of tensile capacity. This paper aims to study the bearing behaviour of a suction foundation by taking into account how the soil permeability and the loading rate influence the foundation behaviour. Moreover, after submitting the structure to a storm load, the bearing capacity is studied again, in order to see the effect of such a load on the bucket's bearing behaviour. This study is carried out by means of Finite Element numerical simulations based on the formulation of Biot's equations combined with a constitutive model that reproduces the key aspects of cyclic soil behaviour in the frame of Generalized Plasticity. T2 - International Ocean and Polar Engineering Conference CY - San Francisco, USA DA - 25/06/2017 KW - Finite element method KW - Offshore wind energy converter KW - Suction bucket KW - Generalized plasticity KW - Sand KW - Numerical simulation KW - Tensile capacity PY - 2017 SN - 978-1-880653-97-5 SP - 485 AN - OPUS4-41051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eichner, Lukas A1 - Gerards-Wünsche, Paul A1 - Happel, Karina A1 - Weise, Sigurd A1 - Haake, Gerrit A1 - Sieber, Lars A1 - Flederer, Holger A1 - Schneider, Ronald A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias A1 - Huhn, Holger A1 - Küchler, Andreas T1 - Digitales Datenmanagement für die Instandhaltung von Offshore-Windparks T1 - Digital data management for maintenance in offshore wind farms N2 - Im Forschungsprojekt DiMoWind-Inspect wurde untersucht, welche Grundvoraussetzungen geschaffen werden müssen, um digitale Methoden für die Instandhaltung von Offshore-Windenergieanlagen einsetzen zu können. Daten aus allen Lebensphasen der Anlagen werden derzeit nur selten effizient dafür genutzt, um die sinnvollsten Instandhaltungsmaßnahmen am richtigen Ort, zum richtigen Zeitpunkt und mit den geringsten Kosten durchzuführen. Eine im Vorhaben entwickelte einheitliche Strukturierung der bisher häufig unstrukturierten Bau- und Instandhaltungsdaten ermöglicht ihre übergreifende, anwenderspezifische Verfügbarkeit. Hierfür werden Prinzipien des Referenzkennzeichnungssystems RDS-PP adaptiert. Es wird aufgezeigt, wie neben Bauteilen auch zusätzliche Informationen wie Instandhaltungsmaßnahmen oder Mängel strukturiert werden können. Dem Ansatz des Building Information Modeling folgend werden die Bauwerkskomponenten direkt mit den Informationen aus Inspektionen und weiteren Instandhaltungsmaßnahmen verknüpft. So können Informationen aus dem Betrieb über den Zustand der Struktur verarbeitet und für die maßgebenden Berechnungen und Nachweise zur Verfügung gestellt werden. Als Anwendungsfall wird ein zweistufiges Konzept vorgestellt, das zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer eines korrosionsgeschädigten Konstruktionsdetails der Gründungsstruktur einer Offshore-Windenergieanlage mit Informationen aus der Instandhaltung eingesetzt wird. N2 - The DiMoWind-Inspect research project explored the essential requirements for implementing digital methods in the maintenance of offshore wind turbines. Currently, data from all stages of the turbines' lifecycles are underutilized, leading to suboptimal maintenance actions being taken in terms of location, timing, and cost. A consistent structuring of previously often unstructured construction and maintenance data developed in the project enables their cross-disciplinary, user-specific availability. To accomplish this, the principles of the Reference Designation System for Power Plants RDS-PP are applied. In this way, additional information, such as maintenance measures or defects, can be structured alongside components. The components of the structures are directly linked with information from inspections and other maintenance activities, following the Building Information Modeling approach. This allows for processing operational information about the condition of the structure and providing it for relevant calculations and assessments. As a use case, a two-stage concept is presented, utilizing maintenance information to assess the fatigue life of a corrosion-damaged structural detail in the support structure of an offshore wind turbine. KW - Building Information Modeling KW - Datenmanagement KW - Instandhaltung KW - Offshore-Windenergie KW - Referenzkennzeichnungssystem PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202400026 VL - 101 IS - 10 SP - 558 EP - 567 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-60765 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerards-Wünsche, Paul A1 - Ratkovac, Mirjana A1 - Schneider, Ronald A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias T1 - A framework for assessing the reliability of crack luminescence – an automated fatigue crack detection system N2 - The new crack luminescence method offers the possibility of making fatigue surface cracks in metallic materials more visible during inspections through a special coating system. This coating system consists of two layers, whereby the first layer has fluorescent properties and emits visible light as soon as it is irradiated by UV light. The top layer is black and is designed to prevent the fluorescent layer from emitting if no crack develops in the underlying material. The technique proved particularly useful in a wide variety of fatigue tests of steel components under laboratory conditions. Moreover, it has the potential to be used in various industrial applications. To enable industrial deployment and integration into maintenance strategies, a concept study is developed in this contribution, resulting in a qualification framework that can serve as a foundation for determining the reliability of the crack luminescence system in terms of a probability of detection curve. Within this study, factors causing measurement variability and uncertainty are being determined and their influences assessed. Due to the extension of the system by a moving computer vision system for automated crack detection using artificial intelligence, additional long-term effects associated with structural health monitoring systems need to be incorporated into an extended probability of detection study as part of the technical justification. Finally, important aspects and findings related to design of experiments are discussed, and a framework for reliability assessment of a new optical crack monitoring method is presented, emphasizing the influence of various uncertainty parameters, including long-term effects such as system ageing. T2 - SPIE Conference Smart Structures + Nondestructive Evaluation 2023 CY - Long Beach, CA, USA DA - 24.03.2023 KW - Structural Health Monitoring KW - Non-Destructive Evaluation KW - Probability of Detection KW - Reliability KW - Artificial Intelligence KW - Computer Vision KW - Crack Luminescence KW - Wind PY - 2023 SN - 978-1-5106-6086-1 DO - https://doi.org/10.1117/12.2658390 SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-57244 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Balscheit, Hagen A1 - Schepers, Winfried A1 - Victor, Albrecht A1 - Daryaei, Reza A1 - Bianco, Marcelo A1 - Starost, Christina T1 - Close-out Webinar OWA VERBATIM N2 - The risk of pile base buckling is a major reason for high pile wall thicknesses in monopiles. The VERBATIM project - Verification of the buckling detection and behaviour of large monopiles - aimed to investigate buckling phenomena related to both the plastic deformation of the pile tip during installation and the buckling of the embedded pile near the seabed. Numerical models were developed and validated on the basis of extensive tests. This enables a better understanding of the buckling behaviour in order to reduce the wall thickness, which allows cost savings in the amount of steel and the development of safer and optimised structures. The previous design procedures were able to ensure the successful installation of the monopiles. However, as the size of monopiles continues to increase, the development of improved design methods for safe and cost-effective foundations is becoming increasingly important. The presentation provides an overview of the investigations carried out and the results. T2 - Webinar Carbon Trust Offshore Wind Accelerator CY - Online meeting DA - 22.05.2024 KW - Offshore Windenergy Pile Buckling PY - 2024 AN - OPUS4-60348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eichner, Lukas A1 - Thiele, Marc A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias T1 - Digitale Modellierungsprozesse in der wiederkehrenden Prüfung von Windenergieanlagen - DiMoWind-Inspect - Abschlusstreffen N2 - Dieses Dokument enthält die Präsentationsfolien des BAM-Teams beim Abschlusstreffen des Forschungsprojekts DiMoWind-Inspect. Es wurden die Arbeitspakete Datenmanagement, Referenzkennzeichnungssystem, Grundlagen der Schadensbewertung, Risikobasierte Inspektions- und Instandhaltungsplanung und Schadensdetektion mittels Risslumineszenz sowie eine abschließende Bewertung des Projekts vorgestellt. T2 - DiMoWind-Inspect - Abschlusstreffen CY - Berlin, Germany DA - 12.09.2024 KW - Building Information Modeling (BIM) KW - Referenzkennzeichnungssystem KW - Risslumineszenz (Riluminati) KW - Risikobasierte Inspektionsplanung (RBI) PY - 2024 AN - OPUS4-61054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Morgenthal, Guido T1 - Parallelized adaptive Bayesian updating with structural reliability methods for inference of large engineering models N2 - The reassessment of engineering structures, such as bridges, now increasingly involve the integration of models with realworld data. This integration aims to achieve accurate ‘as-is’ analysis within a digital twin framework. Bayesian model updating combines prior knowledge and data with models to enhance the modelling accuracy while consistently handling uncertainties. When updating large engineering models, numerical methods for Bayesian analysis present significant computational challenges due to the need for a substantial number of likelihood evaluations. The novelty of this contribution is to parallelize adaptive Bayesian Updating with Structural reliability methods combined with subset simulation (aBUS) to improve its computational efficiency. To demonstrate the efficiency and practical applicability of the proposed approach, we present a case study on the Maintalbrücke Gemünden, a large railway bridge. We leverage modal property data to update a linear-elastic dynamic structural model of the bridge. The parallelized aBUS approach significantly reduces computational time, making Bayesian updating of large engineering models feasible within reasonable timeframes. The improved efficiency allows for a wider implementation of Bayesian model updating in structural health monitoring and maintenance decision support systems. KW - Bayesian model updating KW - Bayesian updating with structural reliability methods KW - Structural health monitoring KW - Parallelization KW - Modal analysis KW - Railway bridge PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-633686 DO - https://doi.org/10.1177/13694332251346848 SN - 1369-4332 SN - 2048-4011 SP - 1 EP - 26 PB - Sage AN - OPUS4-63368 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Balscheit, Hagen A1 - Geißler, Peter A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Basedau, Frank A1 - Baeßler, Matthias T1 - Large-scale field tests on plastic pile tip failure upon monopile installation N2 - Large-diameter monopiles are the most common foundation structures for offshore wind turbines. One relevant failure mode during installation is plastic failure of the pile tip which may increase progressively during further driving (pile tip buckling; extrusion buckling). This paper presents the details and results of a large-scale field-test campaign with dynamic pile installation for the validation and calibration of different numerical approaches concerning pile-tip buckling phenomena. The phenomenology of observed pile-tip failures is here described in detail and a first quantitative approach is evaluated based on the field-test data. As the number of new projects continues to grow and the necessity to construct wind farms in challenging terrain increases, such field data-sets will become increasingly relevant. KW - Monopile KW - Offshore Windenergy KW - Pfahlfußbeulen KW - Pile Tip Buckling KW - Reference Tests PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-611651 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119322 VL - 313 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61165 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Balscheit, Hagen A1 - Victor, A. A1 - Thiele, Marc A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias A1 - Lüddecke, F. T1 - Experimental Investigation on Buckling Behavior of soil-embedded Piles N2 - Monopiles are currently the predominant foundation type for offshore wind turbines in Europe. Due to the increasing dimensions of the turbines, pile diameters beyond 10m become necessary. A design-relevant failure mode of monopiles is the local buckling of the pile wall in the embedded sections. Relevant buckling guidelines do not consider the soil-structure interaction specifically, although the embedment may allow for a reduction of wall thickness. However, Eurocode-based design concepts require a validation with comparative buckling cases for validation, either in terms of buckling curve parameters for both the algebraic stress-based and semi-numerical LBA/MNA design concept or as a calibration factor kGMNIA for fully numerical GMNIA calculations. These parameters are not yet available for embedded shells. To close this gap, we have conducted experiments on piles embedded in sand to investigate local buckling under soil-structure-interaction. The results will be used to calibrate numerical models. This research was carried out as part of the VERBATIM research project, funded by PTJ/BMWK and supported by the Carbon Trust's Offshore Wind Accelerator consortium. T2 - EUROSTEEL 2023 CY - Amsterdam, The Netherlands DA - 11.09.2023 KW - Wind KW - Wind Energy KW - Shell Buckling KW - Offshore KW - Soil-Structure-Interaction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-583641 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2313 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 3-4 SP - 1729 EP - 1734 PB - Ernst & Sohn Gmb AN - OPUS4-58364 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zinas, Orestis A1 - Papaioannou, Iason A1 - Schneider, Ronald A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias T1 - 3D spatial modelling of CPT data for probabilistic preliminary assessment of potential pile tip damage upon collision with boulders N2 - Tip damage of monopiles from boulder collisions during installation has emerged as a critical design issue, primarily due to the combination of the widespread use of large-diameter piles and the complexity of the ground conditions at the available sites. Recently, a framework relating potential pile tip damage to cone tip resistance from Cone Penetration Tests (CPTs) has been proposed in the literature. Gaussian processes are powerful stochastic models that enable probabilistic spatial interpolation of soil data at any location within a site. On this basis, this study utilizes sparse CPT data from a site in the North Sea, to first develop an efficient Gaussian process regression model, which is used to derive a three-dimensional (3D) probabilistic predictive map of the cone tip resistance. Assuming deterministic loading conditions and a factual collision with a boulder of pre-defined properties, the cone tip resistance predictive model is subsequently used for a probabilistic preliminary assessment of potential pile tip damage. Results of the analysis are realistic 3D probability maps of potential damage that aim to support engineering judgment and contribute towards cost-effective site investigation planning and offshore wind farm design. T2 - 5th International Symposium on Frontiers in Offshore Geotechnics (ISFOG 2025) CY - Nantes, France DA - 09.06.2025 KW - CPT data KW - Gaussian process regression KW - Boulder impact KW - Preliminary pile tip damage assessment PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634417 SN - 978-2-85782-758-0 DO - https://doi.org/10.53243/ISFOG2025-323 SP - 505 EP - 510 PB - International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering CY - London AN - OPUS4-63441 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Balscheit, Hagen A1 - Geißler, Peter A1 - Schepers, Winfried A1 - Cuèllar, Pablo T1 - Evaluation of pile tip buckling based on large scale tests N2 - Der Beitrag beschreibt eine groß angelegte Versuchskampagne mit Pfahlrammungen, um das Risiko des plastischen Versagens der Pfahlspitze besser zu verstehen und numerische Modelle zu validieren. Ein numerisches Modell mit transientem Bodenkontakt zeigt eine gute Übereinstimmung mit den Testergebnissen. Parametervariationen verdeutlichen, wie empfindlich die Pfahlreaktion auf Imperfektionen und Randbedingungen ist. T2 - 5TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FRONTIERS IN OFFSHORE GEOTECHNICS CY - Nantes, France DA - 09.06.2025 KW - Pile Tip Buckling KW - Monopile KW - Offshore Windenergy KW - Driving Refusal KW - Large Scale Test PY - 2025 SN - 978-2-85782-758-0 DO - https://doi.org/10.53243/ISFOG2025-476 SP - 1218 EP - 1223 PB - International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE) CY - Nantes AN - OPUS4-63387 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - System identification of inverse, multimodal and nonlinear problems using evolutionary computing - Application to a pile structure supported on nonlinear springs N2 - This paper deals with the system identification of a mechanical structure supported by nonlinear springs subjected to an external load. If all mechanical parameters of the system were known, the displacement of the system subjected to this load could be easily calculated. However, the monitoring applications often deal with the inverse problem. The loads and displacements of the system are known and certain mechanical Parameters of the system are sought. The solution of such inverse problems can be difficult, especially when they have a nonlinear and multimodal character, which often makes them appear intractable at first sight. However, evolutionary computing can be applied to solve this inverse, nonlinear and multimodal problem. Sometimes a prior knowledge exists on certain system properties, which is difficult to implement into analytical or numerical solvers. This knowledge can play a decisive role in identifying the System properties and it can be easily included as a boundary condition when applying evolutionary algorithms. This article discusses how and under what conditions the unknown spring resistances can be identified. The practical application of this procedure is exemplified here with the mechanical system of a pile foundation. KW - Evolutionary computing KW - Inverse problem KW - Multimodal solution KW - System identification KW - Pile monitoring PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.07.034 SN - 0141-0296 SN - 1873-7323 VL - 101 SP - 609 EP - 620 AN - OPUS4-39310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -