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Monitoring von Querkraftversuchen an Spannbetondurchlaufträgern mit Ultraschall und Codawelleninterferometrie

Monitoring of shear tests on prestressed concrete continuous beams using ultrasound and coda wave interferometry

  • Zusammenfassung Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der RWTH Aachen wurden mehrere Spannbetondurchlaufträger bis zum Versagen belastetet. Neben umfangreicher konventioneller Messtechnik wurden zusätzlich innovative Messmethoden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) getestet. Darunter waren eingebettete Ultraschall-Transducer, deren Daten mit einer neuartigen Methode, der Codawelleninterferometrie (CWI), ausgewertet wurden. Dieses Verfahren detektiert auch kleinste Änderungen im Signal und in der Wellengeschwindigkeit gegenüber einer Referenzmessung. Hiermit können Belastungs- und Strukturänderungen sowie Schäden sehr viel sensibler angezeigt werden als bei konventionellen Ultraschallmessungen. Durch eine Modifikation des Verfahrens mit gleitender Referenz können aber auch starke Veränderungen im Material, wie sie bei Bruchversuchen auftreten, erfasst werden. In den Versuchen gelang es mit Netzwerken aus bis zu 20 Ultraschall-Transducern,Zusammenfassung Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der RWTH Aachen wurden mehrere Spannbetondurchlaufträger bis zum Versagen belastetet. Neben umfangreicher konventioneller Messtechnik wurden zusätzlich innovative Messmethoden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) getestet. Darunter waren eingebettete Ultraschall-Transducer, deren Daten mit einer neuartigen Methode, der Codawelleninterferometrie (CWI), ausgewertet wurden. Dieses Verfahren detektiert auch kleinste Änderungen im Signal und in der Wellengeschwindigkeit gegenüber einer Referenzmessung. Hiermit können Belastungs- und Strukturänderungen sowie Schäden sehr viel sensibler angezeigt werden als bei konventionellen Ultraschallmessungen. Durch eine Modifikation des Verfahrens mit gleitender Referenz können aber auch starke Veränderungen im Material, wie sie bei Bruchversuchen auftreten, erfasst werden. In den Versuchen gelang es mit Netzwerken aus bis zu 20 Ultraschall-Transducern, Spannungskonzentrationen und Rissbildungen qualitativ zu detektieren und zu verfolgen, ohne dass die Sensoren direkt am Ort der Änderung angebracht sein müssen.zeige mehrzeige weniger
  • Abstract In the framework of a research project at RWTH Aachen University, a set of large scale post-tensioned concrete continuous beams has been loaded until failure. In addition to conventional measurement techniques, innovative methods like embedded ultrasonic transducers have been applied by the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). The data acquired with theses transducers has been processed with a novel method called coda wave interferometry (CWI). This technique is able to detect even very small changes in the ultrasonic signal and in wave velocity. Loads or structural changes as well as damages can be detected with a much higher sensitivity compared to conventional measurements. Using a modification of the technique with step-wise referencing larger changes in the material can be followed as well. In the experiments, networks of up to 20 ultrasonic transducers have been used. Stress concentrations and crack formation have been detected and monitoredAbstract In the framework of a research project at RWTH Aachen University, a set of large scale post-tensioned concrete continuous beams has been loaded until failure. In addition to conventional measurement techniques, innovative methods like embedded ultrasonic transducers have been applied by the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). The data acquired with theses transducers has been processed with a novel method called coda wave interferometry (CWI). This technique is able to detect even very small changes in the ultrasonic signal and in wave velocity. Loads or structural changes as well as damages can be detected with a much higher sensitivity compared to conventional measurements. Using a modification of the technique with step-wise referencing larger changes in the material can be followed as well. In the experiments, networks of up to 20 ultrasonic transducers have been used. Stress concentrations and crack formation have been detected and monitored qualitatively, without having to place the transducers directly at the place of interest.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Ernst NiederleithingerORCiD, M. Herbrand, M. Müller
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Bauingenieur
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Herausgeber (Institution):VDI
Verlag:Springer
Verlagsort:Düsseldorf
Jahrgang/Band:92
Ausgabe/Heft:November
Erste Seite:474
Letzte Seite:481
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Belastung; Brücken; Codawelleninterferometrie; Monitoring; Ultraschall
ISSN:0005-6650
ISSN:1436-4867
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:06.11.2017
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:22.03.2018
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