The main objective of this investigation is to provide an alternative method for the damage detection and assessment of bridge structures based on comparisons between finite element (FE) modelling/analysis and field data. The field data reported in this paper refers to the use of a non-destructive structural testing method (IBIS-S sensor system - displacement/movement-detection sensors with interferometric capabilities) and visual inspections. The FE models developed and presented in this study demonstrate certain degrees of reliability in terms of predicting the mechanical behaviour of the bridge structure under investigation. The FE models were developed using the ANSYS software package. This investigation also provides a detailed report on the application of the field survey that was carried out on a rather heavily used bridge located in Chatham, Kent, UK. The field data concerning the IBIS-S sensors correspond to subjecting the bridge to different static and dynamic loading conditions. The static and dynamic structural responses of the bridge were created by driving a lorry up and down the bridge. The same loading conditions were then simulated using the FE model developed to verify the sensitivity of the model. This FE model was then used to study the response of the bridge to other loading conditions. It is believed that the proposed method could potentially be used for assessing bridge structures within the context of the health monitoring of structures.

In order to preserve the environment and save resources, Austrian Railways ÖBB have decided to recycle material excavated from contract KAT 2 of the 32.9 km long Koralm Tunnel and process it as aggregates for concrete production. This leads to a saving of gravel resources, reduction of transport routes and reduction of the required landfill areas. The rock mass, which is predominantly formed of schistose gneisses and gneisses with inclusions of mica schist, amphibolites and marbles, is being bored by tunnel boring machines. The material excavated from the tunnel is being recycled on site by processing for concrete aggregates.
Die ÖBB haben sich aus umwelt- und ressourcenschonenden Aspekten beim Bau des 32,9 km langen Koralmtunnels im Baulos KAT 2 für die Verwendung des Tunnelausbruchs für die Aufbereitung von Gesteinskörnungen zur Betonherstellung entschieden. Dadurch ergibt sich eine Schonung der Kiesrohstoffe, Verringerung der Transportwege und Verkleinerung der erforderlichen Deponieflächen. Das Gebirge, vorwiegend aus Schiefergneisen und Gneisen mit Einschaltungen von Glimmerschiefern, Amphiboliten und Marmoren aufgebaut, wird mit Tunnelvortriebsmaschinen aufgefahren. Das anfallende Tunnelausbruchmaterial wird auf der Baustelle zu Betonzuschlagstoff aufbereitet.

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This paper presents a unique pumped hydro storage facility using the ocean as a lower reservoir, combined with solar photovoltaic to create consistent, clean power. This project will allow for large-scale renewable energy adoption in Chile. The country's Atacama Desert has one of the best solar resources of the world. Unfortunately, the electricity grid in that northern region has one of the highest carbon footprints in the world because almost all of the electricity generation comes from fossil fuel power plants. Nearly 90 % of the demand on that northern grid is from mining companies. Their operations' energy needs are high and constant - day and night, and as a result the mining companies will not assume the intermittency risk of renewable energy resources. Until now, solar and wind developers have only been able to offer intermittent solutions and, therefore, have been unable to sign major power purchase agreements.

This paper presents the validation of a novel constitutive model for shotcrete in a tunnelling project. The shotcrete model is based on elastoplastic strain hardening/softening plasticity and can account for time dependent strength and stiffness, creep and shrinkage. The validation of the model considers the deformation behaviour of both the primary lining and the surface as well as the time dependent stress strain behaviour of the shotcrete. The calibrated model has been used to simulate the behaviour of the tunnel structure during the excavation process numerically. Furthermore different approaches to model the shotcrete lining for design are applied and briefly discussed.
Dieser Artikel befasst sich mit der Validierung eines neuen Stoffgesetzes für Spritzbeton mithilfe von Daten aus einem ausgeführten Tunnelprojekt. Das Stoffgesetz basiert auf elastoplastischer Ver- und Entfestigung und berücksichtigt zeitabhängige Festigkeit, Steifigkeit sowie Kriechen und Schwinden. Das kalibrierte Modell wurde verwendet, um das Verhalten des Tunnels während des Ausbruchvorgangs numerisch zu simulieren. Zudem werden verschiedene Ansätze für die Bemessung von Spritzbetonschalen angewandt und diskutiert.

Longitudinal displacement profiles describe the displacement history during tunnel excavation, including that occurring ahead of the tunnel face. These deformations have an influence on the structural design of tunnel support. Theoretical approaches are used to estimate these deformations. However, as the approaches are based on assumptions, they should be applied with caution, particularly in case of deep tunnels. Therefore, experimentally determined longitudinal displacement profiles provide a valuable data basis for validation of the approaches. This study compares 40 m long horizontal chain inclinometer measurements in two lithologies in the exploration tunnel of the Brenner Base Tunnel with theoretically calculated profiles. The chain inclinometers were installed above the tunnel before the start of tunnelling. A measured radial displacement profile was created for each round, the statistical mean value curve was calculated and finally compared with the theoretical approaches. The measurement results show good qualitative agreement ahead of the tunnel face.
Das Längsprofil der Radialverschiebungen beschreibt die gesamte Verschiebungshistorie während eines Tunnelvortriebs, einschließlich jener vor der Ortsbrust. Diese Verformungen haben großen Einfluss auf die Gestaltung des Tunnelausbaus. Zur Abschätzung werden in der Regel Berechnungsansätze verwendet. Da diese Ansätze jedoch auf Annahmen beruhen, müssen sie, insbesondere bei tiefen Tunneln, mit Vorsicht angewandt werden. Experimentell ermittelte Radialverschiebungsprofile in Längsrichtung liefern eine wertvolle Datengrundlage für eine Validierung der theoretischen Ansätze. Dieser Beitrag vergleicht die in zwei Lithologien im Erkundungstunnel des Brenner Basistunnels experimentell mit 40 m langen horizontalen Ketteninklinometern ermittelten Radialverschiebungsprofile mit theoretisch berechneten Profilen. Die Inklinometer wurden vor Beginn des Vortriebs oberhalb der Tunnelfirste installiert. Für jeden Abschlag konnte ein Radialverschiebungsprofil erstellt werden, aus diesen Kurven eine statistische Mittelwertkurve gebildet werden und die Mittelwertkurve mit theoretischen Ansätzen verglichen werden. Die Messergebnisse zeigen eine qualitativ gute Übereinstimmung im Bereich vor der Ortsbrust.

Anchorage zones in post-tensioned concrete structures offered by the construction industry are subject to a certification process, which checks compliance with codes of practice and safety requirements. This certification is based on load transfer tests on specimens, which represent the real structural solutions. Such tests can be supplemented by numerical simulations based on computational mechanics. Those simulations represent a powerful tool for interpreting test results and contribute to a better understanding of the structural behaviour of anchorage zones.

Im Jahr 2009 wurde die harmonisierte Norm DIN EN 14509 mit dem Titel “Selbsttragende Sandwichelemente mit beidseitigen Metalldeckschichten” eingeführt. Diese ist in der aktualisierten Form von 2013 bis heute gültig und regelt u. a. die Bemessungsverfahren für Sandwichelemente. Seit Einführung wurde die Windlastmodellierung für die großflächigen Fassadenelemente diskutiert, da die Neuregelung im Zusammenhang mit der Windlastnorm DIN EN 1991-1-4:2012 zu höheren Windlasten, insbesondere im Eckbereich führte. In dieser Studie wurden deswegen die Auswirkungseffekte auf der Strukturebene bestimmt und statistisch bewertet, um ein realistisches Windlastmodell für die betrachtete Bauweise zu erhalten. Es wurden sowohl hochauflösende Windkanalmessungen als auch Bauteilversuche durchgeführt, um reale Lastweiterleitungseffekte an Sandwichsystemen im Originalmaßstab zu identifizieren. Die Überlagerung beider und die statistische Absicherung führten zu dem Ergebnis, dass die bestehenden Modelle keine generelle Lastminderung erkennen lassen und der Nachweis der Elemente auch bez. des Lastwerts in der Gebäudeecke im Wesentlichen zutreffend ist. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass der für die großflächigen Elemente maßgebende Korrelationseffekt, entgegen der derzeitigen Bemessungspraxis, auch für die Verbindungsmittel ansetzbar ist, sodass die Modellierung lokaler Sogspitzen nicht nötig ist und auch hier die cpe,10-Beiwerte aus DIN EN 1991-1-4:2012 genutzt werden können.

Validation of wind loads on structures with sandwich elements
In 2009, the harmonized standard DIN EN 14509 was introduced with the title “Selbsttragende Sandwichelemente mit beidseitigen Metalldeckschichten”. This is still valid today in the updated form of 2013 and regulates, among other things, the design procedures for sandwich elements. Since its introduction, the wind load modeling for the large-surface facade elements has been discussed, since the new regulation in connection with the wind load standard DIN EN 1991-1-4:2012 led to higher wind loads, especially in the corner area. Therefore, in this study, the impact effects on the structural level were determined and statistically evaluated in order to obtain a realistic wind load model for the considered construction method. High-resolution wind tunnel measurements were performed as well as structural tests to identify real load transfer effects on full-scale sandwich systems. The superposition of both and the statistical validation led to the conclusion that the existing models do not show any general load reduction and that the verification of the elements is essentially correct also with respect to the load value in the corner of the building. However, it was shown that the correlation effect that is decisive for the large-area elements can also be applied to the connecting elements, contrary to current design practice, so that the modeling of local suction peaks is not necessary and the cpe,10 coefficients from DIN EN 1991-1-4:2012 can also be used here.

Das Bauen auf bindigen Böden stellt trotz fortgeschrittener Ausführungstechnologien immer noch eine Herausforderung dar. Vor allem sind die Werkzeuge zur Prognostizierung der Langzeitverformungen des feinkörnigen Bodens beschränkt, wenn es um zyklische Belastungszustände in Verbindung mit dem zeitabhängigen Verhalten bindiger Böden geht. Solche Fragestellungen ergeben sich z. B. bei Offshore-Konstruktionen oder auch bei Staumauern oder Widerlagern von Brückenkonstruktionen. Aufgrund des komplexen Einflusses der Belastungsrate, der Vorbelastung und der Struktur des Bodens ist es notwendig, die Auswirkungen dieser Einflüsse auf bindige Materialien durch Laborversuche zu verstehen und durch akkurate und physikalisch basierte konstitutive Gleichungen numerisch zu beschreiben.
In diesem Aufsatz soll ein neues Modell, entwickelt in der Promotion der Erstautorin, validiert werden. Die Leistung des anisotropen visko ISA Modells (AVISA) wurde bisher an Experimenten verschiedener feinkörniger Böden unter Beweis gestellt. Hier wird eine neue experimentelle Studie an Malaysia Kaolin für die Validierung des Modells benutzt. Außerdem wird die Reproduzierbarkeit der sog. Krey-und-Tiedemann-Parameter &phgr;'s, c' und &phgr;' durch Simulationen von einfachen Rahmenscherversuchen untersucht.

Validation of the AVISA model
Despite advanced design technologies, construction on cohesive soils is still a challenge. Especially when dealing with cyclic loading conditions combined with the time-dependent behavior of cohesive soils, such as offshore structures or even dams, the tools to predict the long-term deformations of fine-grained soil are limited. Due to the complex influence of loading rate, preloading, and soil structure, it is necessary to understand the effects of these influences on cohesive materials through laboratory testing and describe them numerically through accurate and physically based constitutive equations. Researchers (continue to) develop many hundreds of material models each year. Most of them are used for PhDs and not investigated further. In this work, such a model, developed in the first author's PhD, is be validated. The performance of the AVISA model has been previously demonstrated on experiments of various fine-grained soils. In this paper, a new experimental study on Malaysia Kaolin is used for the validation of the model. Furthermore, the reproducibility of the so-called Krey and Tiedemann criteria, parameters &phgr;'s, c' und &phgr;' is investigated by simulations of simple shear tests. It should be noted that many constitutive models for fine-grained soils fail in this task.

Der vorliegende Beitrag fasst langjährige experimentelle und numerische Arbeiten am Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik (IBF) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zusammen, mit denen das Ziel verfolgt wurde, das hochzyklische Akkumulationsmodell von NIEMUNIS et al. (2005) für Sand zu validieren. Zunächst wird die zutreffende Wiedergabe der Ergebnisse dränierter zyklischer Triaxialversuche durch das Akkumulationsmodell demonstriert. Anschließend werden Finite-Elemente-Nachrechnungen von Modellversuchen an Monopilegründungen für Offshore-Windenergieanlagen mit unterschiedlichen Maßstäben beschrieben. Für eine Validierung im Maßstab 1:1 wurde zunächst der Versuch der Ed. Züblin AG nachgerechnet, bei dem ein Prototyp einer aufgelösten Flachgründung für Offshore-Windenergieanlagen durch simulierte Sturmereignisse zyklisch beansprucht wurde. Als weiteres gut dokumentiertes Randwertproblem im Maßstab 1:1 wurde die Schleuse Uelzen I betrachtet, bei der die zyklische Beanspruchung des Untergrunds aus den wechselnden Füllständen innerhalb der Schleusenkammer resultiert. Für alle untersuchten Randwertprobleme wird die Ermittlung der Eingangsgrößen der Simulationen, d. h. der Stoffkonstanten und der Zustandsparameter des Bodens erläutert, welche auf der Basis von Labor- bzw. Felduntersuchungen erfolgte. Die Ergebnisse der Finite-Elemente-Simulationen der verschiedenen Randwertprobleme werden den jeweiligen Labor- bzw. Feldmessungen gegenübergestellt.

Validation of a high-cycle accumulation model based on element tests, model tests and measurements at real buildings
The paper summarizes longtime experimental and numerical studies at the Institute of Soil Mechanics and Rock Mechanics (IBF) of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) with the aim to validate the high-cycle accumulation (HCA) model of NIEMUNIS et al. (2005) for sand. First, the accurate reproduction of the results from drained cyclic triaxial tests by the HCA model is demonstrated. Subsequently, finite element simulations of model tests on monopile foundations for offshore wind turbines in different scales are described. For a validation in the 1:1 scale the field test on a prototype of a shallow foundation for offshore wind turbines performed by the Ed. Züblin AG is recalculated. This foundation has been subjected to a cyclic loading simulating several storm events. As another well documented boundary value problem in the 1:1 scale the ship lock Uelzen I has been studied in finite element simulations. In case of a ship lock the cyclic loading of the subsoil results from the changing water levels in the lock chamber. For all studied boundary value problems the determination of the input parameters of the simulations, i. e. the material constants and state variables of the soil, which are based on laboratory or field investigations, is explained. The results of the finite element simulations of the different problems are compared to the laboratory or field measurements.

Mit steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden werden immer leistungsfähigere Dämmstoffe entwickelt. Die Technologie der Aerogele erreicht dabei besonders niedrige Wärmeleitfähigkeiten aufgrund ihrer Porengrößen im Nanometerbereich. Während sich Aerogele prinzipiell aus verschiedenen Ausgangsstoffen herstellen lassen, wird in diesem Artikel das Verhalten eines Aerogels auf Basis von Polyurethan unter realen Bedingungen untersucht. Der Einbau des Aerogels erfolgte in einem Wandelement, in der Dachterrasse und in Fensteranschlüssen eines Gebäudes. Auf Basis von Messdaten eines einjährigen Monitorings wurden die verschiedenen Anwendungen in hygrothermischen Simulationsmodellen validiert.

Validation of a polyurethane-based aerogel in practical use
Due to the increase of energy efficiency requirements for buildings, more efficient insulating materials are developed. The technology of aerogels achieves particularly low thermal conductivities with their pore sizes in the nanometer range. While aerogels can be manufactured from various materials, the behavior of a polyurethane-based aerogel under real conditions is analyzed in this article. The aerogel was installed in a wall element, the roof terrace and window connections of a building. With measurement data from one year of monitoring, the various applications were validated in hygrothermal simulation models.

Die Bedeutung von faseroptischen Sensoren hat infolge der verstärkten Strukturüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM) von Bauwerken und Bauteilen immens zugenommen [1]. Die verteilte faseroptische Dehnungsmessung auf Basis der Rayleigh-Streuung ist dabei ein besonders vielversprechendes Verfahren, welches eine hohe Ortsauflösung und Messempfindlichkeit an jedem Punkt der Messfaser bietet, sodass geringste Dehnungsänderungen erfasst werden können [2]. Allerdings fehlen aktuell Qualitätsstandards, die einen zuverlässigen Einsatz in der Dehnungsmessung gewährleisten. Zur Etablierung solcher Standards sind am Institut für Betonbau an der HTWK Leipzig im Zuge einer Dissertation unterschiedliche Fasercoating-Klebstoff-Konfigurationen für verschiedene Szenarien im Betonbau validiert worden [3]. Die Ergebnisse sind vielversprechend: Im Vergleich zu den Referenzmessverfahren zeigten die faseroptischen Sensoren Dehnungsverluste durch Coating und/oder Klebstoff von unter 5 % und damit weitaus geringere Werte als entsprechend dem bisherigen Kenntnisstand zu erwarten war.

Validation of distributed fiber optic sensor technology for strain measurement in concrete structures
Because of Structural Health Monitoring (SHM), the importance of fiber optic sensors in civil engineering has increased immensely [1]. An innovative method is the distributed fiber optic strain (DFOS) measurement using Rayleigh scattering [2], also termed distributed sensing. This technique provides a high spatial resolution and measurement sensitivity at each point of the measuring fiber so that the smallest strain changes can be recorded. However, there are no quality standards that guarantee reliable use in strain measurement. To establish such standards, the Structural Concrete Institute at the HTWK Leipzig validated the use of different fiber coating adhesive configurations for scenarios in concrete construction [3]. The results are promising: Compared to the reference measurement methods, the fiber optic sensor technology showed strain losses due to coating and/or adhesive of less than 5 %; and less than the data of the literature.

Ingenieurbauwerke zeichnen sich u. a. durch ihre Individualität und ihre Langlebigkeit aus. Daher spielt die messtechnische Überwachung von Ingenieurbauwerken eine entscheidende Rolle. Mithilfe von Methoden der Strukturüberwachung können Veränderungen oder Schäden frühzeitig detektiert, lokalisiert und ggf. sogar quantifiziert werden. In Kombination mit einer numerischen Modellbildung können darüber hinaus Digitale Zwillinge erschaffen werden. Digitale Zwillinge bilden Bauwerke über ihr gesamtes Leben ab und können somit helfen, sowohl den Entwurf als auch den Betrieb zu optimieren. Eine Herausforderung bei der Entwicklung von Methoden der Strukturüberwachung ist deren Validierung im Zusammenhang mit realen Anwendungen. In diesem Beitrag wird daher eine Teststruktur vorgestellt, die explizit zur Validierung von Methoden der Strukturüberwachung entwickelt wurde. Die Messdaten der Struktur stehen für Forschungs- und Industrieanwendungen frei zur Verfügung. Zwei unterschiedliche Methoden (daten- und modellbasiert) zur Schadenslokalisation werden vorgestellt, verglichen und validiert.

Validation of data- and model-based methods for damage locations
Civil engineering structures are, inter alia, characterised by their individuality and longevity. Therefore, monitoring of such structures is decisive. Structural health monitoring methods are able to detect, localise and even quantify damage or structural changes in general. In combination with numerical modelling, it is possible to create digital twins. Digital twins represent structures over their entire lifetime. Therefore, they can help to optimise both design and operation of a structure. A challenge for developing structural health monitoring methods is their validation in the context of real applications. Therefore, this paper presents a benchmark structure, which has explicitly been designed for validating structural health monitoring methods. Monitoring data from this structure is freely available for research and industrial purposes. Two different methods (data- and model-based) for damage localisation are presented, compared and validated.

Die Validierung dient bereits in vielen Bereichen der Technik zum Nachweis, ob mit einem Verfahren Kundenanforderungen erfüllt werden können. Da gerade die im Bauwesen verwendeten zerstörungsfreien Prüfverfahren bis auf den Rückprallhammer nicht in einer deutschen Norm geregelt sind, kann die Validierung zur verbesserten Anwendungssicherheit nicht genormter Verfahren beitragen. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird für den Kunden transparent, so dass er die Güte der Messergebnisse einschätzen kann. Das ist besonders dann von Bedeutung, wenn aus dem Messergebnis eine belastbare Aussage abgeleitet werden soll und hohe Anforderungen bezüglich der Messgenauigkeit bestehen. So entsteht z. B. die Frage, welche Bauteildicke nach zerstörungsfreien Untersuchungen für eine statische Nachrechnung auf einem bestimmten Vertrauensniveau angesetzt werden kann oder mit welcher Sicherheit Pfahlgründungen, deren Länge ebenfalls zerstörungsfrei bestimmt wurde, in eine tragende Schicht einbinden. In dem Beitrag werden die Grundzüge der Durchführung einer Validierung beschrieben und am Beispiel der Dickenmessung an Fundamenten erläutert. Die beschriebene Vorgehensweise kann prinzipiell auf eine Vielzahl im Bauwesen auftretender Prüfaufgaben angewandt werden. Sind die Anforderungen an die Prüfaufgabe bezüglich der Genauigkeit nicht so hoch, können vereinfachte Abschätzungen der Messunsicherheit vorgenommen werden.

The LCPC abrasivity test is regulated in the French standard NF P18-579 “Granulats: Essai d'abrasivité et de broyabilité” and has recently been used increasingly in German-speaking countries to quantify the abrasivity of granular soils. Using the example of a recent Danube gravel from the Prater in Vienna, the range of possible LCPC abrasivity coefficients, which can be determined for granular soils by making more or less use of the margin for interpretation allowed by the stated French standard, is demonstrated. The test results presented here should be of assistance in better understanding the validity of LCPC abrasivity coefficient considering the “actual” abrasivity of a soil. Some general factors with influence on the abrasivity or rather more on the wear caused by abrasive granular materials are discussed.
Der LCPC-Abrasivitätsversuch ist in NF P18-579 “Granulats: Essai d'abrasivité et de broyabilité” geregelt und wird in der jüngsten Vergangenheit im deutschsprachigen Raum vermehrt zur Bezifferung der Abrasivität von Lockergesteinen herangezogen. Am Beispiel eines rezenten Donauschotters aus dem Wiener Prater wird die Bandbreite möglicher LCPC-Abrasivitätskoeffizienten aufgezeigt, die unter mehr oder weniger großer Ausnutzung des Interpretationsspielraums, den die genannte französische Norm zulässt, an Lockergestein ermittelt werden kann. Die vorgestellten Versuchsergebnisse sollen zu einem besseren Verständnis der Aussagekraft von LCPC-Abrasivitätskoeffizenten im Hinblick auf die “tatsächliche” Abrasivität eines Lockergesteins verhelfen. Einige allgemeine Einflussfaktoren auf die Abrasivität, bzw. vielmehr auf den Verschleiß durch körnige Abrasivstoffe, werden diskutiert.

The term “Value Engineeering” was introduced into Austrian construction contracts in 2006 with the issue of the standard ÖNORM B 2118. The first attempts to implement value engineering proposals in practice met with considerable difficulties and led to long discussions on various sites. Representatives of client organisations and contractors together with representatives of universities and expert lawyers already tried to produce a generally acceptable regulation in 2009. This first attempt failed and only the present FSV bulletin has succeeded in laying down a common viewpoint.
The process presented in this report for the implementation of a value engineering proposal can only be an aid for practical project development. The implementation of a value engineering proposal requires agreement between contractor and client, which can only be reached through reciprocal estimation and trust.
Im Jahr 2006 wurde mit der Veröffentlichung der ÖNORM B 2118 der Begriff “Value Engineering” in die österreichische Bauvertragsabwicklung eingeführt. Die ersten Versuche, Value Engineering-Vorschläge in der Praxis umzusetzen, stießen auf erhebliche Schwierigkeiten und führten zu langen Diskussionen auf diversen Baustellen. Bereits im Jahr 2009 versuchten Vertreter von Bauherren und Bauausführenden gemeinsam mit Vertretern von Universitäten und Fachjuristen eine allgemein akzeptierte Regelung zu erarbeiten. Diese ersten Versuche scheiterten, und erst mit dem jetzt vorliegenden FSV-Merkblatt ist es gelungen, eine gemeinsame Sichtweise festzuschreiben.
Der in diesem Bericht vorgestellte Prozess zur Abwicklung eines Value Engineering-Vorschlags kann nur ein Hilfsmittel für die praktische Abwicklung sein. Die Umsetzung eines Value-Engineering-Vorschlags bedarf das Einvernehmen zwischen Auftragnehmer und Auftraggeber, das nur durch gegenseitige Wertschätzung und Vertrauen erzielt werden kann.

Eine bedarfsgerechte Instandsetzung umfasst nach Zustandsermittlung und Schadensdiagnose die Aufstellung eines Instandsetzungskonzepts sowie eine wirkungsvolle Qualitätssicherung auf der Baustelle. Dadurch wird u. a. deutlich, ob die getroffenen Annahmen z. B. hinsichtlich des erforderlichen Betonabtrags zutreffen. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Instandsetzung durch das ausführende Unternehmen unter Beachtung aller technischen Erfordernisse ausgeführt wird. Neben klassischen Methoden wie der visuellen Bestandsaufnahme und der Ermittlung der Oberflächenzugfestigkeit wird in diesem Beitrag mit der LIBS-Technologie (Laser-induzierte Breakdown Spektroskopie) ein ergänzendes Verfahren zur Qualitätssicherung vorgestellt, für das zwischenzeitlich ein Baustellengerät entwickelt wurde. Die Instandsetzung samt Qualitätssicherung wird am Beispiel eines Schneckenpumpwerks auf der Kläranlage Düren vorgestellt. Sie wurde bereits vor zwei Jahren in diesem Heft hinsichtlich der Schadensdiagnose mit LIBS beschrieben. Die Instandsetzung erfolgte mit vier verschiedenen Instandsetzungssystemen, deren Wirksamkeit zusätzlich durch neu entwickelte Korrosionssensoren dauerhaft überwacht wird. Dadurch sollen messtechnisch belegte Erfahrungen zur Eignung bzw. zu den Einsatzgrenzen verschiedener Instandsetzungssysteme bei näherungsweise identischer Beanspruchung gewonnen werden. Darüber hinaus wurde aus Betreibersicht ein Instandhaltungskonzept erarbeitet, das Planung, Inspektion, Untersuchung und Schadensdiagnose zurAufstellung bedarfsgerechter Instandsetzungskonzepte zusammen mit Qualitätssicherung bei der Ausführung berücksichtigt.

Brücken mit kleiner und mittlerer Spannweite besitzen im deutschen Eisenbahnnetz eine wichtige Bedeutung. Aufgrund ihrer großen Anzahl ist es erforderlich, für die anstehenden Instandsetzungs- und Erneuerungsaufgaben Brückenlösungen zu finden, die zum einen wirtschaftlich vorteilhaft sind und sich zum anderen durch eine geringe Beeinträchtigung des Eisenbahnbetriebs auszeichnen. Dickblech-Trogbrücken weisen dabei in einem Spannweitenbereich bis zu 20 m viele Vorteile auf, die sich vor allem in sehr hohen Vorfertigungsgraden und den daraus resultierenden kurzen Bauzeiten manifestieren. Neben wirtschaftlichen Aspekten spielt das Verständnis des Tragverhaltens eine ebenso wichtige Rolle. Ermüdungsversuche an Groß- und Kleinbauteilen, kombiniert mit numerischen Untersuchungen, ermöglichen es, das Verständnis des Tragverhaltens deutlich zu verbessern und Planern zu helfen, wirtschaftliche und dauerhafte Konstruktionen zu entwerfen.

Comparison of railway trough bridges for decision making in the planning stages 2-4
Bridges with a small to medium span width are of great importance for the German railway network. Because of their high number it is necessary to find bridge solutions for the future rehabilitation and renewal actions which are economically advantageous and lead to low negative impacts from the railway operation. Thickplate-trough bridges with a span width up to 20 m show many benefits which manifest in very high levels of prefabrication and result in short erection periods. Next to economic aspects the understanding of the load-bearing behavior of trough bridges is important. Fatigue tests of large-scale and small-scale experiments combined with numeric analyses allow to gain a deeper insight in the load-bearing behavior and help consultants to design economic and durable constructions.

Im vorliegenden Beitrag werden anhand zweier exemplarischer Systeme von Verbauwänden Berechnungen mit der Finiten-Elemente-Methode (FEM) durchgeführt. Es handelt sich um eine einfach rückverankerte Spundwand sowie eine zweifach ausgesteifte Spundwand, bei denen der berechnete Erddruck, die Spannungen am Erdwiderlager, die Biegemomente der Verbauwand, die Stützkräfte, die Wandverformungen sowie die Gesamtstandsicherheit untersucht werden. Variiert werden dabei der Reibungswinkel sowie die Aushubtiefe. Als ein erstes Ergebnis der Parameterstudie wird der Einfluss des Reibungswinkels auf die für die Bemessung der Systeme relevanten Berechnungsergebnisse diskutiert.
Auf Basis der Parameterstudie wird abgeleitet, in welcher Weise sich verschiedene Nachweisverfahren gemäß Eurocode 7 auf die Bemessung auswirken. Es wird also z. B. untersucht, welche Auswirkung eine Reduktion des Reibungswinkels gemäß Nachweisverfahren DA3 im Vergleich zu einer Erhöhung der Schnittgrößen gemäß DA2 auf die Bemessung einer Verbaukonstruktion hat. Ebenfalls werden verschiedene Möglichkeiten zur Reduktion der Scherparameter mit der FEM beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit diskutiert. Abschließend werden Schlussfolgerungen zur Anwendung der verschiedenen Nachweisverfahren beim Einsatz der FEM gezogen sowie Hinweise zur Modellierung der Konstruktionsteile gegeben.

Variation of the friction angle for design of excavation pit walls with the finite element method.
In this article calculations for two exemplary systems of excavation pit walls are performed using the Finite Element Method (FEM). The first system represents a single anchored pit wall, the second a double supported pit wall. For both systems the calculated earth pressures and the pressures of the earth support are evaluated as well as the bending moments of the wall, the supporting forces, the displacements of the wall and finally the overall stability. In the study the friction angle of the soil and the excavation level are varied. As a first goal the influence of the friction angle on the calculated results are presented which are relevant for design of the structure.
Based on this parameter study it will be shown how the different design approaches according to Eurocode 7 influence the design. For example, the effect of reduction of the friction angle according to design approach DA3 is compared with an increase of the internal forces according to DA2. Also discussed are different ways to reduce the friction angle with FEM to proof the overall stability. Finally, conclusions are drawn to the application of the FEM in different proofs of stability of excavation pit walls and hints are given to model the elements of the construction.

Previous research with fibre-reinforced slab elements has shown that the surface roughness of formwork and the presence of rebars affect fibre orientation and fibre volume distribution. This paper discusses the orientation and volume distribution of steel fibres in wall elements cast from a single point. Aparticular focus of the work was the effect of formwork tie ba rs on fibre orientation and distribution. Numerical simulations and X-ray computed tomography were appliedto quantify the fibre orientation and distribution, and the mechanical performance was determined using three-point bending tests on sawn beams. The Thorenfeldt model (applied in the Norwegian proposal for the new fibre-reinforced concrete guideline) was used to estimate the residual flexural tensile strength based on fibre orientation and distribution.
The simulation results show that the fibre orientation can be related to the flow pattern. The results indicate a large variation in fibre orientation, which was confirmedexperimentally. The fibre volume distribution was mostly uniform, except for an area with fewer fibres at the casting point. The large variation in fibre orientation was reflected in a large variation in residual flexural tensile strengths. Weak zones due to anisotropic fibre orientation, caused by formwork tie bars, were observed.

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