FOR 500:  Computergestützte Destruktion komplexer Tragwerke durch Sprengung

• Fachliche Zuordnung: Bauwesen und Architektur
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5470077

Die Forschergruppe hat die Entwicklung von Simulationsmodellen für das Sprengen von komplexen Tragwerken zum Ziel, wobei insbesondere Stahlbetonbauten betrachtet werden. Mit diesen Modellen werden realitätsnahe Computersimulationen ermöglicht, die zur Entwicklung fundierter und abgesicherter Destruktionsstrategien für die sichere und wirtschaftliche Sprengung komplexer Tragwerke dienen. Zur Umsetzung der genannten Zielsetzungen wird die Sprengung als Mehrebenenproblem (Multi-Level-Problem) modelliert, das dann durch den Einsatz moderner Methoden der Ingenieurinformatik sowie der computerorientierten Mechanik gelöst wird. Das Mehrebenenproblem besteht im Wesentlichen aus drei Problemebenen: Auf einer ersten Problemebene (lokale Ebene) wird der lokale Sprengvorgang detailliert modelliert, so dass die durch Sprengladungen lokal eintretenden Zerstörungsphänomene realitätsnah abgebildet werden können. Auf einer zweiten, mittleren Ebene (Nahbereichsebene) werden die Auswirkungen der Zerstörungen auf das nähere Umfeld innerhalb der Struktur untersucht. Aufbauend auf der ersten und zweiten Ebene werden auf einer dritten Problemebene (globale Ebene) die Kollapsvorgänge des Gesamttragwerkes - unter Berücksichtigung der dabei auftretenden Versagens- und Stoßvorgänge - modelliert. Die Simulationsmodelle berücksichtigen des Weiteren Daten- und Modellunschärfe der verschiedenen Ebenen, da ein wesentlicher Teil der betrachteten Größen bzw. Mechanismen in der Regel nicht-deterministisch ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Experimentelle und rechnerische Untersuchungen lokaler Phänomene beim Sprengen von Stahlbetonbauteilen (Antragsteller Stempniewski, Lothar )
• Numerische Simulation von Sprengvorgängen unter Berücksichtigung von Daten- und Modellunschärfe (Antragsteller Graf, Wolfgang )
• Objektorientiertes Softwaresystem zur Multi-Level-Simulation und Optimierung der Sprengung von Gesamttragwerken (Antragsteller Hartmann, Dietrich )
• Untersuchung der Sprengauswirkungen im Nahbereich - Verifizierung und Validierung globaler Sprengmodelle (Antragsteller Schweizerhof, Karl )
• Widerstandskennlinien in kritischen Tragwerksbereichen kollabierender Stahlbetonsysteme bei Abbruchvorgängen (Antragsteller Stangenberg, Friedhelm )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Dietrich Hartmann