Peter Mark Coda-Signalen · AP1: Aufnahme kontinuierlicher Referenzdaten an Beton und Stahl...
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Korrelationen zwischen Ergebnissen
thermo-mechanischer Experimente an
Stahlbetonstrukturen und verteilten
Coda-Signalen
Projektleiter:
Prof. Dr.‐Ing.
Peter Mark
CONCRETE DAMAGE ASSESSMENT BY CODA WAVES
Methoden
Zeitplanung:
AP1: Aufnahme kontinuierlicher Referenzdaten an Beton und Stahl – präzise & hochauflösend in Ort & Zeit
AP2: Entwicklung von Temperatur‐steuerung und Einhausung
AP4: Bewertung räumlicher Korrelationsstrukturen und stochastische Aufbereitung von Ergebnissen
AP3: Thermo‐mechanische Großversuche an Stahlbetonbalken
Bei kombinierter Beanspruchung: • Screening
(Elementar Effekt Methode)
• Sensitivitätsanalysen(global & lokal)
Interpolation oder Approximation von Messdatenfeldern mittels:• Antwortflächen (multiple lineare
Regression, kleinste Fehlerquadrate)• Künstliche Neuronale Netze• Kriging (universal, ordinary)• Hauptkomponentenanalyse• Voronoi‐Flächen / Delaunay Triangulation
Versuchsprogramm Stahlbetonbalken:
• Zwillingskonzept• Balkendesign nach DoE
l / b / h ≈ 350 / 25 / 50 [cm]• Vier‐Punkt Biegung• Experimental Design (OFAT):
BewehrungTemperatur (konstant & Gradient)Nutzlaststeigerung (SLS & ULS), Risse
• Begleitende Materialversuche• Kleinbalkenversuche vorab
l / b / h ≈ 200 / 15 / 40 [cm]
Risskamera DRS• Rissbreiten • Rissverteilungen
• FEM Simulation von Temperatur‐feldern zur Positionierung der Wärme‐/Kältequellen
• Dimensionierung von Kapazitäten & Dauern
• Isolierung (Material, Abmessungen)• Design der Messöffnung
Entwicklung Temperatursteuerung mit:• temperiertem Wasser• Heizspiralen, Wärmestrahler (lokale
Störung)• Trockeneis
RUB 2 liefert qualitätsgesicherte räumliche Datenfelder von:
• Verformungen, Verzerrungen, Spannungen
• Temperaturen (stationär, transient)
• Rissbreiten und Rissverteilungen
• Materialdaten: Festigkeiten, E‐Moduln in Form von statistischen Kenngrößen (Mittelwerte, Varianzen, Verteilungsfunktionen) und als räumliche Zufallsfelder
• Daten zum Versuchsaufbau
• Last‐Zeit‐Verläufe
Versuchsaufbau Stahlbetonbalken unter 4‐Punkt Biegung mit zentrischerEinhausung zur Isolierung gezielter Temperaturbeanspruchungen
Stochastische Zufallsfelder:
Faser auf Stahl & Beton
Faser in Kapillare
Aramis (gom GmbH)• Verformungsfelder 2D/3D• Verzerrungsfelder 2D
Faseroptik (Luna Odisi B)• Temperaturfelder 2D • Verzerrungsfelder 2D
Wärmebildkamera• Temperaturfeld 2D