Bauwerke stellen einen beträchtlichen Anteil am Gesamtvermögen der Gesellschaft dar. Ihre Erstellung und Unterhaltung verbraucht nicht nur wirtschaftliche sondern auch Umweltressourcen, die geschont werden müssen. Andererseits steigen die Ansprüche an diese Strukturen ständig, ein Beispiel sind die im Laufe der letzten Jahrzehnte gestiegenen Anforderungen, die aus Verkehrslasten resultieren.

In diesem Kontext müssen die Bauwerke in ihren Eigenschaften überwacht werden. Dazu müssen bestimmte Parameter als Zustandsbeobachter verwendet und auf der Basis einer Systemidentifikation können Prognosen über die Lebensdauererwartung des Bauwerkes erstellt werden.

Wir beteiligen uns seit mehreren Jahren an internationalen Forschungsprojekten, die sich mit der Zustandsüberwachung von Bauwerken befassen.

Systemidentifikation

Ein System zu identifizieren bedeutet die Modellierung des Systems und die Bestimmung jener Eigenschaften am realen System, die durch das Modell repräsentiert werden. Im Gegensatz zu einem Neubau stellt dieses ein inverses Problem dar. Die dem Modell inhärenten Eigenschaften werden anhand von  Eingangs- und vom realen System wiedergegebenen Ausgangsgrössen bestimmt. Dabei kommen dynamische und statische Untersuchungsmethoden zum Einsatz. Der Vorteil der dynamischen Methodik im Vergleich zur statischen ist in den verringerten experimentellen Randbedingungen gegründet. Andererseits bedarf des besonders bei der Anwendung der dynamischen Methode der Entwicklung zuverlässiger numerischer Verfahren der Systemidentifikation und Schadensdiagnose, die die gewünschte Aussage über das System ermöglichen.

Dynamische Untersuchungsmethodik

Hier bieten sich verschiedene Anregungstechniken an, die alle von unseren Ingenieuren getestet wurden und in Abhängigkeit der Aufgabenstellung eingesetzt werden können. Zur Realisierung harmonischer Signale und eines Breitband-Rauschens verfügen wir über vertikale und horizontale servohydraulisch gesteuerte Schwingungserreger, die Kräfte bis zu 20 kN bzw. 32 kN erzeugen können

Messaufnehmer

Zur Erfassung von Schwingungsdaten auf der Basis ambienter Anregung stehen hochsensible Messaufnehmer bereit. Die Qualität und Aussagekraft der Systemidentifikation hängt entscheidend von der vorhandenen Information ab

Datenerfassungs-Systeme

Wir verfügen über 2x32 Kanal Datenerfassungs-Systemen zur Bestimmung der Ausgangsgrössesn am realen System. Als numerische Werkzeuge haben sich Methoden des Model Updating basierend auf modalen oder / und Ein- und Ausgangsgrössen etabliert.