Korrelationen zwischen Ergebnissen thermo-mechanischer Experimente an Stahlbetonstrukturen und verteilten Coda Signalen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Mark
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398216472

Zustandsbewertung, Instandhaltung, Verstärkung sowie ggfs. Erneuerung von Brücken und Tunneln bilden Kernaufgaben im Bauwesen. Die Infrastruktur bildet das wirtschaftliche Rückgrat Deutschlands und weltweit und sichert Wohlstand und Wachstum. Ihre Bedeutung erfordert um- und weitsichtiges Handeln.Das übergreifende Ziel von RUB 2 ist es, eine Anwendung der zerstörungsfreien Coda-Technik auf Stahlbetonbauwerke wie Brücken und Tunnel zu ermöglichen. Die Idee ist zweiteilig: 1. Bauwerke durchsichtig bzgl. innerer Schäden zu machen und 2. sie in die Lage zu versetzen, sich bei Schäden selbstständig zu melden; ganz im Sinne zukünftig "kognitiver Gebäudeinfrastruktur".Um die Anwendung der Coda-Technik zur Schadenserkennung und -beurteilung schrittweise auf realistische Fälle der zerstörungsfreien Prüfung in der Überwachungspraxis von Bauwerken zu erweitern, sind 5 Arbeitsschritte in der 2. Phase vorgesehen:Zunächst ist Vorspannung vorgesehen, um druck- gegenüber zuginduzierten Änderungen einen entscheidenden Vorsprung zu verschaffen und positive und negative Dehnungen zu messen, die eine direkte Korrelation mit Coda-Eigenschaften aufweisen. Zweitens soll der Einfluss komplexer Geometrien und des Verlusts der direkten Sichtverbindung zwischen den Ultraschallwandlern sowie von beschädigten Oberflächen, die durch Rauheit imitiert werden, in der Coda quantifiziert werden.Räumliche Karten der Schädigungswahrscheinlichkeit, die aus der Korrelation der relativen Geschwindigkeitsänderung der Coda und Dehnungen gewonnen werden, ermöglichen die Verallgemeinerung und Übertragung gemessener Änderungen auf beliebige Strukturen.Diese Komponenten werden in einem großmaßstäblichen Demonstrator zusammengeführt, um den Nachweis zu erbringen, dass von außen nicht sichtbare Spanngliedbrüche erfolgreich detektiert und lokalisiert werden.An den Referenzbauwerken „Gänstorbrücke“ in Ulm und dem U-Bahnhof „Scheidplatz“ in München wird die praktische Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit des coda-basierten Monitorings bewertet.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2825: Concrete Damage Assessment by Coda Waves (CoDA)