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Organisationseinheit der BAM
Die ständige Überwachung von Bauwerken gewinnt zunehmend an Bedeutung. Mit Blick auf die Nachhaltigkeit ist die Verlängerung der Nutzungsdauer bestehender baulicher Konstruktionen von unschätzbarem Wert, sowohl aus finanziellen Gründen als auch unter Denkmalaspekten. Eine neue Methode zur Detektion von Strukturschädigungen basiert auf einer integrierten Auswertung von Messwerten verschiedener Sensoren nach der Methode der kleinsten Quadrate sowie der Interpretation der dabei auftretenden Langrange-Multiplikatoren. Diese Methode der Schädigungsanalyse wird anhand eines numerischen Beispiels aus einem Vier-Punkt-Biegeversuch mit einem Verbundträger näher erläutert. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Structural health monitoring of structures is gaining increasingly importance. With regard to sustainability it is of great value for both financial reasons (to extend the useful life of existing architectural structures) and the aspects of listed buildings. A new method for the detection of structural damage is based on an integrated analysis of measurements of different sensors according to the method of least squares and the interpretation of the occurring Lagrange Multipliers. This method of damage analysis is illustrated by a numerical example of a four-point bending test with a composite beam.
Die ständige Überwachung von Konstruktionen während ihrer Lebenszeit ist eine bedeutsame Aufgabe, die Gegenstand vielzähliger Forschungsaktivitäten ist. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ist die Verlängerung der Nutzungsdauer bestehender Konstruktionen von unschätzbarem Wert, sowohl aus finanziellen Gründen als auch unter dem Gesichtspunkt der Erhaltung der gebauten Umwelt und des Denkmalschutzes.Bei allen Erfolgen der Projekte zur Bauwerkserhaltung ist die Frage, wie entstehende Schädigungen rechtzeitig erkannt werden können, auch wenn sie erst geringfügig sind, nicht befriedigend beantwortet worden. In diesem Beitrag wird eine neue Methode zur Detektierung von Strukturschädigungenvorgestellt. Diese beruht auf einer integrierten Auswertung von Messwerten verschiedener Sensoren nach der Methode der kleinsten Quadrate sowie der Interpretation der dabei auftretenden Langrange-Multiplikatoren.Diese Methode der Schädigungsanalyse wird anhand eines numerischen Beispiels aus einemVier-Punkt-Biegeversuchmit einem Verbundträgernäher erläutert.
"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" is the benchmark reference in chemistry and chemical and life science engineering, covering inorganic and organic chemicals, advanced materials, pharmaceuticals, polymers and plastics, metals and alloys, biotechnology and biotechnological products, food chemistry, process engineering and unit operations, analytical methods, environmental protection, and much more.
The present article is part of the topic collection "Environmental Protection and Industrial Safety". It covers plant and process safety, focusing on hazardous materials and process conditions.
Detecting spreading damage in bridges is a demanding task for engineers today when the ageing infrastracture of industriaiized countries is degradating more and more. To successfully deal with tbis problem, a really advanced method has been elaborated basing on Langrange Multiplier (LM) tests and following the principle of simplicity by Hilbert and extending comments by Helmholtz refering to a combination of measurement and analytical treatment. Finally, an easy mathematical fonnation has been created.
Innovative structural damage detection of bridges by least squares adjustment with constraints
(2015)
Mit einem auf Lagrange-Multipiikator-Tests basierenden Monitoring von Brücken ist es gelungen, in Belastungsversuchen an einer Holzbrücke (7,25 m Spannweite), an der relativ kleine Schädigungen künstlich herbeigeführt worden waren, die Zuverlässigkeit dieser Art des Monitorings zu bestätigen. Ausgangspunkte waren Messung von Durchbiegungen sowie Krümmungen und die Zusammenführung der jeweiligen Regression mit Nebenbedingungen, die den mechanischen Bedingungen gehorchen, unter Einschluss von Lagrange-Multiplikatoren, die sich als brauchbare Testparameter erwiesen.
Innovative structural damage detection of bridges by least squares adjustment with constraints
(2016)
Long-term monitoring of bridges requires the early detection of spreading damage because very often the damage is not really visible. For many decades engineers and scientists relayed on dynamic methods especially modal ones. However, after fundamental tests by the U.S. FHWA in 1993, it became evident that more successful methods should be developed, but no innovation really happened. A substantial innovative detection method started four years ago from Lagrange Multiplier Testing which eventually resulted in experimental verification based on measurement of deflection and curvature of the bridge beam and together the methodological combination of both.
Bei der Bewertung der Verlässlichkeit der im Labor gewonnenen Prüfergebnisse spielen Ringversuche eine entscheidende Rolle. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unterstützt deshalb den weiteren Ausbau des Ringversuchsprogramms des im Jahr 2007 gegründeten Kompetenzzentrums zur Qualitätssicherung für Prüfungen von Gefahrgütern und Gefahrstoffen auf physikalische Gefahren (Centre for quality assurance for testing of dangerous goods and hazardous substances, CEQAT-DGHS).
Bei allen bisher untersuchten Prüfmethoden besteht ein Verbesserungsbedarf. Die RV müssen daher zunächst auf die Methodenentwicklung, -verbesserung und -validierung abzielen und nicht auf Leistungstests.