Entwurf und Optimierung komplexer Tragsysteme im konstruktiven Hochbau mit Genetischen Algorithmen und Fuzzy-Methoden

• Applicant: Professorin Dr.-Ing. Martina Schnellenbach-Held
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5424535

Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines geschlossenen Ansatzes für den Entwurf innovativer, optimierter Tragsysteme. Der Ansatz soll gleichermaßen den Forderungen nach effizienten, transparenten und praxisorientierten Computersystemen genügen. Hierzu werden Genetische Algorithmen für die globale Optimierung von Tragwerken entwickelt und in ein wissensbasiertes System integriert. Die unscharfe Definition von Merkmalsausprägungen der Tragwerkselemente mit Methoden der Fuzzy Logic sowie die Verwendung von Erfahrungswissen für den Entwurf von Teiltragsystemen ermöglicht eine Reduzierung der Komplexität sowie eine transparente, natürlichsprachliche Benutzerinteraktion. Die erarbeiteten Konzepte werden beispielhaft für den Entwurf der Aussteifungssysteme von Hochhauskonstruktionen umgesetzt. Der Wunsch nach wirtschaftlichen, flexibel nutzbaren Bauwerken in Verbindung mit einem ständig wachsenden Termindruck in der Planungsphase erfordert eine konsequente, computerbasierte Unterstützung des entwerfenden Ingenieurs bei dieser Aufgabe. Die zu entwickelnden Methoden ermöglichen eine erhebliche Reduzierung des Arbeits- und Zeitaufwands des Planungsprozesses im Vergleich zu der heutigen Arbeitsweise. Sie stellen darüber hinaus die Erschließung neuartiger, unkonventioneller und innovativer Tragwerkskonzepte in Aussicht.

• DFG Programme: Research Grants