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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Zhou, D.Ein Rechenverfahren für Verbundträgern mit Stegöffnungen - Teil 1Stahlbau9/2003626-634Fachthemen

Kurzfassung

Ein Ingenieurmodell zur Berechnung der Tragfähigkeit von Verbundträgern mit Stegöffnungen wurde mit Anwendung des Traglastverfahrens hergeleitet. Die Herleitung erfolgte unter Ausnutzung der Gleichgewichtsbedingungen und ist leicht nachvollziehbar. Einige Beispiele wurden mit dem Rechenmodell berechnet. Dabei lassen sich die Tragfähigkeit und Tragverhalten anschaulich darstellen.

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Zhou, Donghua; Pahn, Matthias; Kurz, WolfgangBeitrag zur Berechnung von Verbundträgern mit elastischem Verbund - Genaue Methode und ein NäherungsverfahrenStahlbau4/2014278-288Fachthemen

Kurzfassung

In diesem Beitrag werden Verfahren zur Berechnungen von Trägern mit starrem oder elastischem Verbund sowie ohne Verbundwirkung behandelt. Die Anwendung von geschlossenen Lösungen für die exakte Berechnung des elastischen Verbundes ist unentbehrlich. Einige geschlossene Lösungen zur Bestimmung der Normalkraft und der Durchbiegung werden angegeben. Anwendungsmöglichkeiten des hier eingeführten Verbundfaktors und die dahinter stehenden Federmodelle werden gezeigt. Schließlich wird eine Näherungsmethode in Verwendung eines erweiterten Federmodells und eines Verbundfaktors entwickelt. Die Ergebnisse, die nach beiden Rechenmethoden in Beispielen berechnet wurden, zeigen eine gute Übereinstimmung.

Contribution to the calculation of composite beams with elastic composite action.
Methods of Calculations according to the exact equations for rigid and elastic composite action as well as without composite action are discussed. The application of closed solutions is essential for the calculation of the elastic composite action. Some closed solutions for the normal force and the deflection are given. Applications of the introduced composite factor and the spring models behind it are shown. Finally, an approximation method is developed from an extended spring model and the composite factor. The results of model calculations, which were carried out by both methods, show a good agreement.

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Zhou, G.; Zou, Y.; Boley, C.Reduktion der Frosthebungen bei der künstlichen BodenvereisungBautechnik9/2009566-573Fachthemen

Kurzfassung

Mit dem Ziel der Reduktion der Frosthebungen bei der künstlichen Bodenvereisung wurden die Einflüsse des Temperaturgradienten, der Temperaturänderung sowie der Temperaturänderungsamplitude und -periode der Vereisungstemperatur auf die Frosthebungen bei der eindimensionalen Frosteindringung in feinkörnige Böden experimentell im Labor untersucht. Bei der Frosteindringung in feinkörnige Böden ist die Frosthebung infolge der Bildung der untersten Eislinse (letzte Eislinse bei Frostung von oben nach unten) im thermodynamisch stationären Zustand maßgebend. Der Temperaturgradient beeinflusst zwar die Frosteindringtiefe, die Größe der Frosthebung dagegen nur in geringem Maße. Durch zyklische Veränderungen der Vereisungstemperatur kann das Wachstum der letzten Eislinse beschränkt und dadurch die Frosthebung vermindert werden. Die zyklische Veränderung der Vereisungstemperatur bereits vor der Bildung der letzten Eislinse führt dagegen zu einer großen Frosthebung. Zur Minimierung der Frosthebung müssen die Temperaturveränderungsamplitude und -periode während der Vereisung auf die Eislinsenbildung abgestimmt werden.

Decreasing frost heaves of artificial frozen soils by intermission freezing.
For decreasing the frost heaves of artificially frozen soils the influences of temperature gradient, its changes as well as the amplitude and period of changing freezing temperature on the one-dimensional frost heaves of fine-grained soils were investigated by experiments in the laboratory. During the frost penetration into the fine-grained soils the frost heaves due to the formation of the final ice lens under thermodynamic stationary condition is decisive. The gradient of temperature influences strongly the depth of frost penetration but only little the total frost heave. Cyclical changes of the freezing temperature can confine the growth of the final ice lens and thereby the frost heave decreases. However, the cyclical changes of the freezing temperature before the formation of the final ice lens can cause a heavy frost heave. For decreasing frost heaves the amplitude und period of changing the freezing temperature must be controlled properly.

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Zhou, Lin-Yun; He, Zhi-Qi; Liu, ZhaoInvestigation of optimal layout of ties in STM developed by topology optimizationStructural Concrete2/2016175-182Technical Papers

Kurzfassung

Strut-and-tie models (STMs) have been wildly used for the design of disturbed regions in structural concrete members. The STM developed based on the load path method or with the aid of stress trajectories is not unique and varies with the designer's intuition and past experience. As a result, topology optimization methods have been adopted to generate STMs in reinforced concrete structures. However, such models are just a preliminary configuration and the detailed layout of ties in an STM cannot be determined by the optimal topology. This is because reinforced concrete is assumed to be a uniform elastic continuum. Therefore, the effect of the steel reinforcement on the load transmission cannot be considered in the optimization process. Recently, the criterion of minimum strain energy has been proposed to determine the optimal layout of STMs obtained by the modified optimization method. However, the strain energy criterion does not work when the minimum strain energy in ties is zero when evaluated by mathematical equations. To address this issue, the maximum stiffness criterion is proposed to discover the optimal layout of ties in STMs by evaluating the stiffnesses of strut ties.

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Zhou, Lin-Yun; Liu, ZhaoInvestigation of the buckling behaviour of thin-walled hollow concrete piersStructural Concrete3/2016491-501Technical Papers

Kurzfassung

Tall hollow concrete piers with high width-to-thickness ratios are commonly used in long-span box girder bridges. Such thin-walled structures present the possibility of failure due to local buckling. So, in common practice, diaphragms are usually included in hollow piers to improve the local stability; however, is that necessary? Although experimental research on the buckling behaviour of hollow piers has been conducted extensively, few analytical attempts have been performed to reveal the effects of the width-to-thickness ratio on local buckling behaviour. To this end, an analytical model has been proposed to investigate the local buckling behaviour of hollow piers. Following the Ritz-Timoshenko method, an analytical formula for critical local buckling stress has been developed and verified to have good accuracy compared with finite element analyses. Based on the buckling failure mode of a hollow pier with a slenderness ratio > 6, it can be reasonably postulated that the strength of the hollow pier will be unaffected by local compression flange buckling when the wall width-to-thickness ratio is < 24, and it is entirely unnecessary to include diaphragms in hollow piers for stability. Additionally, it is equally interesting that the critical width-to-thickness ratio of a hollow pier with a slenderness ratio > 4 derived using the proposed model is the same as the value given by the current AASHTO-LRFD Bridge Design Specifications.

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Zhou, Lin-Yun; Liu, Zhao; He, Zhi-QiFurther investigation of transverse stresses and bursting forces in post-tensioned anchorage zonesStructural Concrete1/201584-92Technical Papers

Kurzfassung

In the post-tensioned anchorage zone, the load transfer path of an anchor force can be visualized by an infinite number of isostatic lines of compression (ILCs). The method was initially proposed by Guyon and recently attracted significant interest from a number of researchers. Based on the work of these predecessors, an updated mathematical model has been proposed in order to analyse the bursting forces and the distribution of transverse stresses in the anchorage zone. Compared with the results of a finite element analysis, the updated equations are more accurate than the previous ones. Based on the observation that the sixth-order polynomial expression is better than the fourth-order one, as far as the solution of bursting stresses is concerned, it can be reasonably postulated that a de facto function of the ILCs must exist. Additionally, it is equally interesting that the bursting forces derived with the updated analytical model are the same as those obtained with the formula in the current AASHTO-LRFD Bridge Design Specifications based on numerical stress analyses.

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Zhou, Linyun; Liu, HuanginResponse of cracked simply supported concrete beam with moving vehicle loadStructural Concrete5/2016875-882Technical Papers

Kurzfassung

The dynamic response of a cracked beam subjected to moving loads has been studied extensively in the past decades. However, very little is known about the dynamic impact factors and crack propagation when vehicles move along the cracked beam. It can be reasonably postulated that a crack extension may occur when the vehicle loads cross the cracked bridge at a high speed. As a result, the dynamic response will be enlarged significantly due to the flexural rigidity reduction induced by cracks, which may result in a dangerous effect on structures. To address this problem, a three-dimensional vehicle-bridge model was developed to investigate the dynamic response of cracked bridges with crack breathing. Crack breathing is simulated at the crack surface using contact elements. The modified crack closure method is adopted to calculate the stress intensity factors. The results showed that the impact factors for the damaged bridge under a moving load could be notably larger than those for the intact bridge, and could exceed the value specified in the AASHTO bridge design code. Meanwhile, crack propagation may occur when the vehicles move along the cracked bridge at a high speed. So, it is very necessary to limit the velocity and transverse position of the vehicles to avoid further damage to the cracked bridge.

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Zhou, X.; Heinz, R.; Fuchs, H. V.Zur Berechnung geschichteter Platten- und Lochplatten-ResonatorenBauphysik3/199887-95Fachthemen

Kurzfassung

Es wird die Qualität vereinfachter Rechenverfahren zur Ermittlung des Absorptionsgrads bei senkrechtem Schalleinfall auf ein- und mehrschichtige Platten- bzw. Lochplatten-Resonatoren überprüft. Hierzu werden für verschiedene Absorber-Anordnungen Vergleiche zwischen dem berechneten und dem im Kundtschen Rohr gemessenen Absorptionsgrad durchgeführt. Die Übereinstimmung ist gut. Damit können auch neuartige Absorber optimiert werden, die bei der Entwicklung breitbandig wirksamer und vielseitig einsetzbarer faserfreier Bauteile für die Raumakustik und Lärmbekämpfung an Bedeutung gewonnen haben.

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Zhou, Xiaohai; Derome, Dominique; Carmeliet, JanA new procedure for selecting moisture reference years for hygrothermal simulationsBauphysik6/2016361-365Fachthemen

Kurzfassung

Hygrothermal models allow designers to evaluate the hygrothermal performance of building envelopes. However, hygrothermal modeling needs the input of the external climate loading, a moisture reference year, to evaluate moisture damage risk of building envelope. In this paper, a new procedure is proposed for selecting moisture reference years. A metric, called Climatic Index, combining wind-driven rain load and potential evaporation is developed in this study. Climatic Indices over 30 years are determined for a wall envelope located in Zurich, Switzerland. The hygrothermal performance of the wall envelope and its moisture damage risk are simulated and evaluated using a hygrothermal risk indicator, called the RHT Index. A clear correlation between Climatic Index and RHT Index is found for the specific moisture damage considered, mold growth. The selection procedure combines a first selection of three years around the 10 % level criterion based on the Climatic Index, followed by a careful comparison of different years based on RHT Index and a final selection of the year with the largest RHT Index as moisture reference year. The combination of Climatic Index and RHT Index allows for the selection of moisture reference years with known level of damage risk.

Ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte-Referenzjahren für hygrothermische Simulationen.
Hygrothermische Modelle ermöglichen es Planern, die hygrothermischen Eigenschaften der Gebäudehülle zu bewerten. Zur Bewertung des Risikos von Feuchteschäden sind für die hygrothermische Modellierung Daten zur äußeren klimatischen Belastung erforderlich, und zwar in Form eines Feuchte-Referenzjahres. Der vorliegende Beitrag schlägt ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte-Referenzjahren vor. In der Studie wird eine Maßzahl namens “Klimatischer Index” entwickelt, die windbasierte Regenlast und potenzielle Verdunstung kombiniert. Klimatische Indexwerte für 30 Jahre werden für eine Außenwand in Zürich (Schweiz) bestimmt. Das hygrothermische Verhalten der Außenwand sowie ihr Risiko von Feuchteschäden werden simuliert und bewertet anhand eines hygrothermischen Risikoindikators, genannt RHT-Index. Für die hier speziell betrachtete Art von Feuchteschäden, den Schimmelbefall, wird ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Klimatischem Index und RHT-Index ermittelt. Das Verfahren umfasst eine erste Auswahl von drei Jahren basierend auf einem 10%-Kriterium und dem Klimatischen Index, dem dann ein sorgfältiger Vergleich verschiedener Jahre auf Grundlage des RHT-Index folgt und schließlich die Auswahl jenes Jahres mit dem höchsten RHT-Index als Feuchte-Referenzjahr. Die Kombination von Klimatischem Index und RHT-Index ermöglicht die Auswahl von Feuchte-Referenzjahren mit bekanntem Schadensrisiko.

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Zhu, B.; Zhau, M.Die Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Baugrund.Bautechnik3/198380-87

Kurzfassung

Die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Baugrund zeigt, wie die Verformung und die Schnittgrössen der Fundamente von der Steifigkeit des Bauwerks beeinflusst werden. Die Ermittlung der Steifigkeit des Bauwerks wird mit Hilfe des Substrukturverfahrens und der Matrizenverdichtung durchgeführt.

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Zhu, R.Rohraufweitungs-Lastdosierer - Grundlagen, bisherige Entwicklung und Ausblick.Stahlbau3/199279-83Fachthemen

Kurzfassung

Lastdosierer sind Bauelemente, die die auf sie wirkende Kraft auf die sog. Ansprechlast begrenzen, indem sie unter dieser Kraft nachgeben. Eingebaut im Bauwerk sollen die Lastdosierer die tragende Konstruktion vor Überbeanspruchung infolge Zwängungen oder Kräfteumlagerungen schützen. Die Rohraufweitungs-Lastdosierer erfüllen weitgehend die Anforderungen an duktiles Tragverhalten. Berichtet wird über die Forschung und Entwicklung an Lastdosierern, die experimentellen und analytischen Untersuchungen sollen die Realisierung der Lastdosierer in der Praxis absichern.

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Ziaadiny, Hadi; Abbasnia, RezaUnified cyclic stress-strain model for FRP-confined concrete circular, square and rectangular prismsStructural Concrete2/2016220-234Technical Papers

Kurzfassung

The behaviour and modelling of concrete columns confined with FRP composites under monotonic compression has been extensively studied, but far fewer studies of the cyclic behaviour of FRP-confined circular and rectangular columns have been carried out. A reliable model indicating the cyclic stress-strain behaviour of FRP-confined columns is of great importance, especially for seismic retrofits and the design of these columns. In this paper, based on the results from a series of cyclic compressive loading tests on FRP-confined specimens, a unified cyclic stress-strain model is proposed for circular, square and rectangular columns confined with FRP composites. The model contains different parts of the cyclic stress-strain curve, including plastic strain, maximum strain in unloading path and corresponding stress, stress deterioration, effect of loading history, partial unloading and partial reloading. New expressions are also proposed for predicting unloading and reloading paths. The proposed model agrees well with the test results.

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Zickendraht, R.Der Spannungsnachweis für Biegung mit Normalkraft beim dickwandigen bewehrten Rohr.Beton- und Stahlbetonbau9/1976220-222

Kurzfassung

Für dickwandige Stahlbeton- und Spannbetonrohre mit ein- und zweilagiger Bewehrung wird ein Verfahren angegeben, um für nicht rotationssymmetrische Belastung wie Erdüberschüttung oder Wasserfüllung den Spannungszustand zu bestimmen.

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Zidlko, J.Instandsetzung des beschädigten Schwimmdaches eines Stahlbehälters für flüssigen Brennstoff.Stahlbau8/1982235-236Fachthemen

Kurzfassung

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Ziebart, W.Ein Verfahren zur Berechnung des Kerb- und Größeneinflusses bei Schwingungsbeanspruchung.Stahlbau8/1978254Berichte

Kurzfassung

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Zieger, Thomas; Bühler, Martin; Rick, Beat; Schmid, Werner; Grossauer, KarlChallenges and innovative solutions at the new construction of the Bözberg Tunnel / Herausforderungen und innovative Lösungen beim Neubau des BözbergtunnelsGeomechanics and Tunnelling1/201862-75Topics

Kurzfassung

In order to further increase the transfer of transalpine traffic through Switzerland from road to rail, the Gotthard axis is to be improved to a 4 m corridor. For this purpose altogether 270 km of railway line between Basel and the Italian border is to be improved to a corner height of 4 m by 2020. The largest individual structure is the new Bözberg Tunnel in the canton Aargau. Various options were investigated for the preliminary design. The best variant turned out to be the new construction of a two-track tunnel parallel to the existing tunnel. The existing two-track Bözberg Tunnel, which is not suitable for upgrading to the 4 m standard, will be used as a service and escape tunnel. Various emergency exits lead through five cross passages from the new to the old tunnel. The short construction time of five years until opening on the one hand, and the challenging geology in the Faltenjura with swelling rock mass on the other pose great problems for client, designers, and the contractor. This article reports on these challenges and describes how they have also led to innovative solutions.
Um die Verlagerung der alpenquerenden Gütertransporte von der Straße auf die Schiene durch die Schweiz weiter zu steigern, soll die Gotthard-Achse zu einem 4-Meter-Korridor ausgebaut werden. Dabei werden insgesamt 270 km Eisenbahnstrecke zwischen Basel und der italienischen Grenze bis 2020 für Transporte mit einer Eckhöhe von 4 m ausgebaut. Das größte Projekt ist dabei der Neubau Bözbergtunnel im Kanton Aargau. Im Vorprojekt sind verschiedene Varianten untersucht worden. Als Bestvariante erwies sich der Neubau eines doppelspurigen Tunnels in Parallellage zum bestehenden Tunnel. Der bestehende zweispurige und nicht 4-Meter taugliche Bözbergtunnel wird künftig als Dienst-und Rettungsstollen genutzt. Verschiedene Notausgänge führen dabei über fünf Querverbindungen vom neuen zum alten Tunnel. Die kurze Bauzeit von fünf Jahren bis zur Inbetriebnahme einerseits und die anspruchsvolle Geologie im Faltenjura mit quellhaften Gebirge andererseits stellen Bauherr, Planer und ausführende Baufirma vor besondere Herausforderungen. In diesem Beitrag wird über diese Herausforderungen berichtet und dargestellt, wie sich daraus auch innovative Lösungen ergeben haben.

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Ziegler, F.-J.; Ostertag, D.Feuchteunempfindliche SchornsteineBauphysik4/1990110-116Fachthemen

Kurzfassung

Schornsteine mit Hinterlüftung werden schon seit vielen Jahren mit Erfolg eingesetzt. Zweifel an deren Gebrauchstüchtigkeit werden mit numerischen Untersuchungen widerlegt. Die Untersuchungen nach der Finite-Elemente-Methode wurden sowohl abschnittsweise zweidimensional als auch geschlossen dreidimensional durchgeführt. Die Berechnung des Wärme- und Feuchtehaushaltes zeigt, daß es auch für ungünstig gewählte Randbedingungen zu keiner Tauwasserbildung im Hinterlüftungsspalt kommt. Der Einfluß der entscheidenden Parameter, wie der Eintrittsfeuchtegehalt der Hinterlüftungsluft, der Feuchtetransport durch die Innenschale und die Schornsteinhöhe, wird dargestellt. Einen kritischen Punkt stellen Kragplatten dar, wie sie bei Verklinkerung des Schornsteinkopfes erforderlich sind. Als einfache und sehr wirksame Verbesserung wird eine Wärmedämmung zwischen Kragplatte und Verklinkerung vorgeschlagen.

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Ziegler, H.Die Detektionseffizienz von Vorausbohrungen im TunnelbauGeomechanik und Tunnelbau5/2008431-435Fachthemen

Kurzfassung

Vor allem im Zusammenhang mit den großen Tunnelprojekten werden Vorausbohrungen zur Erkundung des Gebirges systematisch durchgeführt. Wie die Erfahrungen vom Lötschberg- und Gotthard-Basistunnel zeigen, handelt es sich dabei um ein effizientes Hilfsmittel, um “unerwünschte Ereignisse” wie Schlamm- und Wassereinbrüche oder das Anfahren von unerwarteten Störungszonen zu vermeiden. Nur in drei Fällen traten solche “unerwünschten Ereignisse” bisher auf der betrachteten, ausgebrochenen Tunnelstrecke von insgesamt etwa 100 km auf. Dies zeigt klar den großen Nutzen von Vorausbohrungen für die Arbeits- und Planungssicherheit im modernen Tunnelbau. Die vorgestellten Beispiele belegen aber auch, dass auch mit den effizientesten Vorausbohrungen die Eintretenswahrscheinlichkeit von “unerwünschten Ereignissen” nie Null sein wird.

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Ziegler, Lisa; Schulze, Andreas; Schlechtingen, MeikDigitale Zwillinge von Windenergieanlagen: Sicht eines WindparkbetreibersBautechnik6/2022485-490Berichte

Kurzfassung

Bisher gibt es keine einheitliche Definition des Begriffs Digitaler Zwilling. Allgemein wird unter einem Digitalen Zwilling die virtuelle Abbildung eines physikalischen Objekts verstanden, die dessen Eigenschaften und Verhalten zu jeder Zeit widerspiegelt. Ein Kernaspekt ist die Datenvernetzung von Asset und Digitalem Zwilling für dessen kontinuierliche Aktualisierung. Durch eine konsequente Nutzung von Digitalen Zwillingen über die gesamte Wertschöpfungskette kann das Asset-Portfolio technisch und wirtschaftlich optimiert werden. Dieser Bericht gibt einen Einblick in das Thema Digitale Zwillinge von Windkraftanlagen aus der Perspektive eines Anlagenbetreibers. Zunächst wird der Begriff Digitaler Zwilling im Kontext des Lebenszyklusmanagements von Windenergieanlagen definiert. Daran anschließend erfolgt eine Analyse der an einer modernen Windenergieanlage auflaufenden Datenmenge und -zusammensetzung. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf den Herausforderungen und Chancen zur Nutzung dieser Datenquellen für Digitale Zwillinge. Als Beispiel wird der Aufbau eines datenbasierten Digitalen Zwillings zur Last- und Lebensdauerüberwachung einer Onshore-Windkraftanlage vorgestellt. Der Digitale Zwilling bildet dabei ein zentrales Werkzeug zur Abschätzung der Restlebensdauer des Anlagenturms.

Digital twins of wind turbines: perspectives from an operator
No uniform definition of the term digital twin exists so far. In general, the term digital twin is understood as the virtual representation of a physical object that reflects its properties and behavior at all times. A core aspect is the data network between the asset and digital twin for its continuous updating. Consistent use of digital twins across the entire value chain can optimize the asset portfolio technically and economically. This report provides an insight into the topic of digital twins of wind turbines from the perspective of a wind farm operator. First, the term digital twin is defined in the context of lifecycle management. This definition is followed by analysing the amount and structure of data accumulated from modern wind turbines. Emphasis is placed on challenges and opportunities for using these data sources for digital twins. As an example, a data-based digital twin of an onshore wind turbine with the purpose of load and lifetime monitoring is presented. The digital twin is a central tool for estimating the remaining useful lifetime of the wind turbine tower.

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Ziegler, M.; Aulbach, B.; Heller, H.; Kuhlmann, D.Der Hydraulische Grundbruch - Bemessungsdiagramme zur Ermittlung der erforderlichen EinbindetiefeBautechnik9/2009529-541Fachthemen

Kurzfassung

Für den Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch werden oftmals Näherungsverfahren zur Bestimmung der Strömungskraft verwendet. Nach DIN 1054 ist die Strömungskraft jedoch in der Regel durch Auswertung von Strömungsnetzen zu ermitteln. Im Rahmen eines vom Deutschen Institut für Bautechnik geförderten Forschungsvorhabens wurden am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit der Wayss & Freytag Ingenieurbau AG Untersuchungen zur erforderlichen Einbindetiefe zur Gewährleistung der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch angestellt. Als Ergebnis der auf der Auswertung von Strömungsnetzen beruhenden Untersuchungen entstanden dimensionslose Bemessungsdiagramme, welche es ermöglichen, die erforderliche Einbindetiefe der seitlichen Baugrubenwände in Abhängigkeit der geometrischen Randbedingungen auf einfachem Wege zu ermitteln.

The Hydraulic Heave - Design charts for determining the necessary embedded length.
Often simplified calculation methods are used to determine the seepage force for the proof of safety against hydraulic heave. However, according to DIN 1054 the seepage force normally has to be determined by means of a flow net. Within the framework of a research project, which was funded by Deutsches Institut für Bautechnik, the required embedded length for the safety against hydraulic heave was investigated at the Chair of Geotechnical Engineering at RWTH Aachen University in collaboration with Wayss & Freytag Ingenieurbau AG. As a result of the research dimensionless design charts have been generated based on the analysis of flow nets. These design charts easily allow determining the required embedded length of the lateral wall of a building pit with respect to the geometrical boundary conditions.

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Ziegler, MartinBauingenieur quo vadis?geotechnik2/201479-80Editorial

Kurzfassung

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Ziegler, MartinNeuer Vertiefungsschwerpunkt Tunnelbau und Geotechnik im Masterstudiengang Bauingenieurwesen an der RWTH Aachengeotechnik4/2011307-308Aus den Hochschulen

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Ziegler, Martin; Schröder, MaximilianBlockhinterlegung bei Tunnelabdichtungen - Stand der Technik oder Aufruf zur Nachlässigkeitgeotechnik3/2020201-213Berichte

Kurzfassung

Bei der Abdichtung von bergmännisch aufgefahrenen Tunneln mit einer Kunststoffdichtungsbahn (KDB) kommt es nach Wiederanstieg des Bergwasserspiegels immer wieder zu Undichtigkeiten, da die KDB dabei gegen potenzielle Fehlstellen an der Außenseite der Innenschale gedrückt wird. Da diese nicht gänzlich vermieden werden können, erfolgt in den Nachbarländern Österreich und Schweiz nach dem dortigen Regelwerk planmäßig eine vollflächige Zementinjektion zwischen KDB und Betoninnenschale (Blockhinterlegung). In Deutschland ist hingegen nach den gültigen Regelwerken planmäßig bisher nur eine Verpressung in der Firste und die Installation eines zusätzlichen Prüf- und Injektionssystem vorgesehen. Befürworter dieses Systems führen an, dass eine Blockhinterlegung nachträglich keine direkte Kontrolle eventueller Wasserzutritte mehr erlaube und daher weniger Augenmerk auf die Herstellqualität der Innenschale gelegt würde. Der vorliegende Beitrag stellt die beiden Vorgehensweisen zur Diskussion.

Block injection for tunnel sealing - State of the art or call for negligence
When sealing tunnels excavated by mining operations with a waterproofing geomembrane (GM), leakages occur repeatedly after the mountain water level has risen again, as the KDB presses against potential defects on the outside of the concrete inner shell. Since these defects cannot be completely avoided, cement injection between the GM and the concrete inner liner (block injection) is carried out in the neighbouring countries of Austria and Switzerland according to the rules and regulations and thus the state of the art there. In Germany, on the other hand, according to the applicable rules and regulations, only one grouting in the roof ridge and the installation of an additional testing and injection system is carried out as planned. Proponents of this system argue that a block injection does not allow for a later direct control of possible water ingress and and therefore less attention is paid to the manufacturing quality of the inner shell. The paper presents both approaches for discussion.

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Ziegler, Martin; Sigrist, Viktor; Drewsen, Georg-FriedgerLeitlinien für die Erstellung anwendungsfreundlicher TragwerksnormenBautechnik4/2012229-237Fachthemen

Kurzfassung

Die derzeitige Normungssituation sorgt durch den Umfang der Normen, ihre Unübersichtlichkeit und ihre Kompliziertheit für Unmut bei den Anwendern. Auf Initiative des Verbandes der Beratenden Ingenieure (VBI) und der Prüfingenieure (BVPI) wurde in einem Forschungsprojekt im Rahmen der Initiative “Zukunft Bau” des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung ein Leitfaden zur Erstellung anwendungsfreundlicher und praxistauglicher Bemessungsnormen entwickelt, der dazu beitragen soll, bei der bevorstehenden Überarbeitung der Bemessungsnormen auf nationaler und europäischer Ebene die derzeitigen Probleme zu verringern. Der Leitfaden enthält zunächst eine Aufarbeitung der derzeitigen Normungssituation in organisatorischer und rechtlicher Hinsicht. Darauf aufbauend werden allgemeine Anforderungen an anwendungsfreundliche und praxistaugliche Normen formuliert. Es folgen Vorschläge für eine einheitliche Struktur und Gliederung der Bemessungsnormen sowie für eine Vereinfachung der Bemessungsverfahren und Kombinationsregeln. Anschließend wird aufgezeigt, dass effizientes Normenschaffen eine professionelle Organisation erfordert, bei der die Zuarbeit zur Normungsarbeit wie ein Ingenieurvertrag abgearbeitet und vergütet wird. Abschließend werden Hinweise zu Optimierung der Normungsarbeit auf nationaler und europäischer Ebene gegeben.

Guidelines for the development of structural design codes.
Due to the amount and complexity of the documents the situation with structural design codes is rather unsatisfactory for practitioners. On the initiative of the Association of Consulting Engineers (VBI) and the Federal Association of Checking Engineers for Structural Design (BVPI) a project financed by the Federal Institute for Research on Building, Urban Affairs and Spatial Development (BBSR) was carried out which resulted in the report “Elaboration of Guidelines for the Development of user-friendly and practical Design Codes”. This work is aimed at contributing to more consistent codes as well as code working processes for instance in the upcoming revision of the Eurocodes. The guidelines comprise a description of the current situation with respect to technical and organizational aspects. Subsequently, general requirements are revealed and proposals for a uniform structure of the documents and simplifications of the design and combination rules are made. Furthermore, it is illustrated that efficient code working processes are possible only in a more professional environment where code drafting is scheduled and remunerated similarly to an engineering contract. Finally, some advice for optimizing the code working processes in the national and international context is given.

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Ziegler, Martin; Tafur, EliasGeotechnik im Bauwesen, RWTH Aachen, Mies-van-der-Rohe-Straße 1, 52074 AachenBautechnik4/2012221-228Fachthemen

Kurzfassung

Die geotechnische Bemessung nach EC7-1 zusammen mit dem zugehörigen Nationalen Anhang und den ergänzenden Regelungen in DIN 1054:2010-12 ermöglicht bei der Bestimmung der Bemessungswerte der Einwirkungen die Anwendung von Kombinationsregeln, wodurch nicht alle voneinander unabhängigen veränderlichen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrer vollen Größe berücksichtigt werden. Hingegen wurden nach der bisherigen Norm DIN 1054:2005-01 alle veränderlichen Einwirkungen gleichzeitig in voller Höhe angesetzt. Im Rahmen eines vom Deutschen Institut für Bautechnik geförderten Forschungsvorhabens wurden am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen zwei Beispielrechnungen mit beiden Bemessungskonzepten durchgeführt, um den Einfluss der Kombinationsregeln auf die geotechnische Bemessung zu untersuchen. Die Ergebnissen zeigten, dass die Unterschiede bei der Bemessung nach beiden Konzepten nicht signifikant waren, während der Rechenaufwand nach dem neuen Bemessungskonzept um ein Vielfaches anstieg.

Combination rules in geotechnics - Chance or curse?
The geotechnical design according to EC7-1, including the German National Annex and the complementary rules in DIN 1054:2010-12 allows the application of combination rules for the determination of the design values for actions, whereby not all transient actions are taken into account with their full amount at the same time. On the other hand the former version of DIN 1054:2005-01 considers all transient actions with their full amount. Within the framework of a research project, which was funded by Deutsches Institut für Bautechnik, two geo-technical examples were calculated at the Chair of Geotechnical Engineering at RWTH Aachen University applying both design concepts, in order to investigate the influence of the combination rules on the geotechnical design. The results showed that the design with both concepts does not differ significantly, while the calculation effort with the new concept is many times greater.

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