Versuchsstand für statische und dynamische Bauteilversuche...

• Subject Area: Construction Engineering and Architecture
• Term: Funded in 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 55170204

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Innerhalb des Neubaus des CIB Weimar wird die Versuchstechnische Einrichtung der Fakultät Bauingenieurwesen ein neues Labor für Experimentelle Konstruktionsanalyse als Hauptstandort beziehen. Um die Durchführung von durch die Forschungsbereiche geplanten experimentellen Untersuchungen an Bauteilen und Bauwerksmodellen zu ermöglichen, ist die Installation eines flexiblen Versuchsstands für statische und dynamische Versuche unerlässlich. Die in den Anlagen beschriebenen Forschungsvorhaben beinhalten ein hohes Maß an experimentellen Kurz- und Langzeituntersuchungen, bei denen Bauteile bzw. Bauwerksmodelle durch statisch und dynamisch wirkende Kräfte beansprucht werden. Der Versuchsstand muss eine Leistungsfähigkeit besitzen, die eine zerstörende Prüfung von im Bauwesen üblichen Bauteilen ermöglicht. Die zerstörenden Bauteilprüfungen sowie dynamische Versuche zur Bestimmung von Dauerfestigkeiten und des dynamischen Verhaltens von Prüfkörpern in verschieden stark geschädigten Zuständen sind einerseits für die Erforschung des prinzipiellen Verhaltens neuer Materialien sowie Anschlüsse, die mit neuen Technologien erstellt werden, erforderlich. Andererseits dienen diese Versuche der Verifikation von mathematischen Modellen zur Beschreibung der untersuchten Objekte. Die Entwicklung solcher Modelle stellt einen Forschungsschwerpunkt der beteiligten Bereiche dar. Das beantragte Großgerät wurde ca. 80 % in der Forschung und ca. 20 % in der Lehre eingesetzt. Afgrund der Komplexität der zu beschaffenden Einrichtung kommt ein Einsatz in der Lehre nur für fortgeschrittene Studierende in Frage. An der Fakultät Bauingenieurwesen ist dies durch das zweistufige Modell im Rahmen des Master-Studiums sehr gut zu realisieren. Hier wurden vor allem Lehrveranstaltungen zu Problemen des Konstruktiven Ingenieurbaus durch experimentelle Komponenten und hinsichtlich ihrer Praxisrelevanz aufgewertet. Darüber hinaus dienten die Geräte der selbstständigen Tätigkeit von Studierenden im Rahmen der Master- bzw. Diplomarbeit. Ein Schwerpunkt war dabei durch die beiden englischsprachigen Vertiefungsrichtungen ”Advanced mechanics of material and structures” sowie ”Natural hazards mitigation in structural engineering” gegeben. Weiterer Nutzer des Gerätes war bei frei verfügbaren Nutzungszeiten die in unmittelbarer räumlicher Nähe befindliche Materialforschungs- und Prüfanstalt Weimar (MFPA Weimar).

Publications

• An automatic mode pairing strategy using an enhanced modal assurance citerion based on modal strain energies. Journal of Sound and Vibration, 329(25):5375-5392, December 2010 Journal of Sound and Vibration, Vol. 329. 2010, Issue 25, pp. 5375-5392.
  M. Brehm, V. Zabel, C. Bucher
  
• Hybrid wall- and ceiling-slabs made of timber and anhydrite floor layer for multy-storey timber houses - Development and investigation with large-scale speciments, numerical simulation and Close-range photogrammentry. WCTE 2010 - 11th World Conference on Timber Engineering, Riva del Garda, Italy 2010, pp. 1798-1803.
  K. Rautenstrauch, M. Jahreis, J., Mueller, W. Haedicke, C. Dorn
  
• The influence of temperature varying material parameters on the dynamic behavior of short span railway bridges. Proceedings of International Conference on Noise and Vibration Engineering ISMA, Leuven, Belgium, 20-22 September, 2010, pp. 1519-1529.
  V. Zabel, M. Brehm, S. Nikulla
  
• Optimal reference sensor Placement within roving setup configurations. Proceedings of Eighth International Conference on Structural Dynamics (EURODYN), Leuven, Belgium, July 4 - July 6, 2011, pp. 2326–2333.
  M. Brehm, V. Zabel, C. Bucher
  
• Untersuchungen zur Entwicklung eines faseroptischen Deformationsmesssytems. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN), Vol. 118. 2011, Nr. 6, pp. 219-229.
  T. Gebhardt, W. Schwarz
  
• Vibration-based detection of structural damage in a railway bridge - a comparitive study. In Proceedings of Eighth International Conference on Structural Dynamics (EURODYN), Leuven, Belgium, July 4 - July 6, 2011.
  S. Ahmad, V. Zabel, M. Brehm
  
• Genauigkeitsuntersuchung eines mehrachsigen Beschleunigungssensors mittels Laserinterferometer. In: S. Weisbrich/R. Kaden (Hrsg.), Entwicklerforum Geodäsie und Geoinformationstechnik 2011: junge Wissenschaftler forschen. Aachen : Shaker, 2012, S. 25-34.
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• Numerical constitutive model for wood with elastic-plastic characteristic. Proceedings of the 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012), Wien, 2012, pp. 4902-4916.
  M. Oppel, M. Jahreis, K. Rautenstrauch
  
• Optimierung des Tragverhaltens lokal hochbeanspruchter Lasteinleitungsbereiche in weitgespannten Ingenieurholzkonstruktionen – Experimentelle und numerische Untersuchungen. Forschungskolloquium Holzbau Forschung und Praxis Stuttgart, Stuttgart, 2012, pp. 191-198.
  M. Kästner
  
• Stress Distribution of Tension Structural Glass Plates. Challenging Glass 3 – Conference on Architectural and Structural Applications of Glass, TU Delft, June 2012, pp. 565-578
  T. Serafinavičius, J. Hildebrand, G. Šaučiuvėnas
  
• Development of a high-performance hybrid system made of composites and timber (High-Tech Timber Beam®). RILEM Timber Structures Conference 2013: Materials and Joints in Timber Structures - Recent Advancement of Technology, Stuttgart, 2013, pp. 423-431.
  M. Jahreis, M. Kaestner, W. Haedicke, K. Rautenstrauch
  
• Experimentelle und numerische Analyse des thermisch induzierten Glaskantenbruchs. Stahlbau, Supplement: Glasbau 2013, Vol. 82. 2013, Issue Supplement 1, pp. 227–236.
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• Optimal reference sensor positions using output-only vibration test data. Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 41. 2013, Issues 1–2, pp. 196-225.
  M. Brehm, V. Zabel, C. Bucher,
  
• Entwicklung von faseroptischen Messsystemen. allgemeine vermessungsnachrichten (avn), Vol. 121. 2014, Ausg. 3, S. 97-111.
  S. Bock, T. Gebhardt, M. Kuhne
  
• H∞ optimization of fluid viscous dampers for reducing vibrations of high-speed railway bridges. Journal of Sound and Vibration, Vol. 333. 2014, Issue 9, pp. 2421-2442.
  M. Luu, M.D. Martinez-Rodrigo, V. Zabel, C. Könke
  
• Spannungsmessung an Gashochdruckleitungen. Materials Testing, Vol. 56. 2014, No. 6, pp. 445-449.
  J. Pohl, A. Diemar, J. Hildebrand, A. Großmann