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Report (Bericht) zugänglich unter
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Entwicklung von Verfahren einer zuverlässigkeitsbasierten Bauwerksprüfung

Development of methods for reliability-based construction testing

Zilch, Konrad ; Straub, Daniel ; Dier, Florian ; Fischer, Johannes

pdf-Format:
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bruch (mech) , Brücke , Deutschland , Entwicklung , Forschungsbericht , Kontrolle , Prüfverfahren , Risiko , Zustandsbewertung
Freie Schlagwörter (Englisch): Bridge , Condition survey , Development , Failure , Germany , Research report , Risk , Surveillance , Test method
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 24 Brückenentwurf
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Baustoffe und Konstruktion / Fachgebiet Risikoanalyse und Zuverlässigkeit
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 85
ISBN: 978-3-86918-181-3
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 15.06.2012
Kurzfassung auf Deutsch: Aktuell werden Brücken intensiv in festgelegten Zyklen untersucht, wodurch hohe Kosten entstehen, jedoch das Zusammenwirken der Konstruktionsteile und Systemabhängigkeiten nur unzureichend berücksichtigt werden. Durch eine risikobasierte Bauwerksprüfung ist es möglich, den Prüfumfang jeder Bauwerksprüfung auf Basis wissenschaftlich basierter Risikobetrachtungen auf Schadensebene festzulegen und nur bei Vorliegen einer entsprechenden Schädigungswahrscheinlichkeit zu prüfen. Hierzu wird das betrachtete Bauwerk mithilfe mehrerer Untergliederungsebenen bis zu den möglichen Schäden aufgegliedert. Für sämtliche Schäden werden auf Grundlage mechanischer oder physikalischer/chemischer Überlegungen Schädigungsmodelle definiert und für alle Schäden verschiedene Schädigungsniveaus, bezogen auf die Auswirkungen auf die Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit, festgelegt. Durch eine Darstellung der Schäden mittels probabilistischer Modelle, lässt sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schaden ein bestimmtes Schädigungsniveau erreicht, errechnen. Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schaden ein bestimmtes Schädigungsniveau erreicht hat, eine zugehörige Grenzwahrscheinlichkeit erreicht, ist eine Bauwerksprüfung zur Bestätigung dieses Schadensniveaus durchzuführen. Es wird eine Systematik vorgeschlagen, die für jedes Schädigungsniveau, die Ermittlung der Grenzwahrscheinlichkeit ermöglicht. Durch die Bauwerksprüfung kann der tatsächliche Bauwerkszustand festgestellt und die Schädigungsprognose durch Einbezug dieser Erkenntnisse in die Schädigungsmodelle, angepasst werden. Durch das vorgeschlagene Modell ist es möglich, beim Umfang der Bauwerksprüfung den tatsächlichen und den prognostizierten Bauwerkszustand zu berücksichtigen. Die für die Bauwerksprüfung bereitstehenden Mittel lassen sich effizienter einsetzen und "Schwachpunkte" eines Bauwerks werden gemäß ihrer Schädigungswahrscheinlichkeit häufiger geprüft.
Kurzfassung auf Englisch: Bridges are currently subjected to intense investigations at fixed intervals. This results in high costs and allows only insufficient consideration of the interaction of the system parts and the system dependencies. Risk-based structure assessment makes it possible to specify the scope of each structural inspection according to a scientific risk assessment on the level of the damage and to inspect only when the damage probability is sufficiently high. The structure under consideration is conceptually segmented, using several segmentation levels, until the level of possible damage events is reached. Damage models based on mechanical or physical/chemical considerations are defined for all damage events and the consequences regarding structural integrity, traffic safety and durability are defined for all damage events at different damage levels. Representation of damage with probabilistic models makes it possible to calculate the probability that an event reaches a certain damage level. When the probability that a damage event reaches a certain damage level exceeds a specific threshold probability, the structure must be inspected to confirm this damage level. The systematic approach suggested makes it possible to determine the threshold probability for each damage level. A structural inspection can then be used to determine the actual condition of the structure and the damage prediction can be updated by considering this information in the damage models. This proposed model makes it possible to determine the scope of the structural inspection according to the actual and predicted condition of the structure. The resources available for structural tests can thus be used more efficiently and "weak points" of a structure are inspected more often according to their damage probability.