Monitoring von Querkraftversuchen an Spannbetondurchlaufträgern mit Ultraschall und Codawelleninterferometrie

Monitoring of shear tests on prestressed concrete continuous beams using ultrasound and coda wave interferometry

  • Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der RWTH Aachen wurden mehrere Spannbetondurchlaufträger bis zum Versagen belastet. Neben umfangreicher konventioneller Messtechnik wurden zusätzlich innovative Messmethoden durch die Bundesanstalt fuer Materialforschung und -prüfung (BAM) getestet. Darunter waren eingebettete Ultraschall-Transducer, deren Daten mit einer neuartigen Methode, der Codawelleninterferometrie (CWI), ausgewertet wurden. Dieses Verfahren detektiert auch kleinste Änderungen im Signal und in der Wellengeschwindigkeit gegenüber einer Referenzmessung. Hiermit koennen Belastungs- und Strukturänderungen sowie Schaeden sehr viel sensibler angezeigt werden als bei konventionellen Ultraschallmessungen. Durch eine Modifikation des Verfahrens mit gleitender Referenz können aber auch starke Veränderungen im Material, wie sie bei Bruchversuchen auftreten, erfasst werden. In den Versuchen gelang es mit Netzwerken aus bis zu 20 Ultraschall-Transducern, Spannungskonzentrationen und Rissbildungen qualitativ zu detektieren und zu verfolgen, ohne dass die Sensoren direkt am Ort der Änderung angebracht werden müssen.
  • In the framework of a research project at RWTH Aachen University, a set of large scale post-tensioned concrete continuous beams has been loaded until failure. In addition to conventional measurement techniques, innovative methods like embedded ultrasonic transducers have been applied by the Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM). The data acquired with these transducers has been processed with a novel method called coda wave interferometry (CWI). This technique is able to detect even very small changes in the ultrasonic signal and in wave velocity. Loads or structural changes as well as damages can be detected with a much higher sensitivity compared to conventional measurements. Using a modification of the technique with step-wise referencing larger changes in the material can be followed as well. In the experiments, networks of up to 20 ultrasonic transducers have been used. Stress concentrations and crack formation have been detected and monitored qualitatively, without having to place the transducers directly at the place of interest

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Metadaten
Author:Ernst Niederleithinger, Martin Herbrand, Matthias Müller
Document Type:Article
Language:German
Date of Publication (online):2018/09/11
Contributing corporation:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Release Date:2018/09/11
Tag:Brücke; Detektion; Messgerät; Messung; Prüfverfahren; Schub; Sensor; Spannbeton; Tragfähigkeit; Träger; Ultraschall; Versuch Apparatus (measuring); Übertrager
Beam; Bearing capacity; Bridge; Detection; Measurement; Prestressed concrete; Sensor; Shear; Test; Test method; Transducer; Ultrasonic
Comment:
Außerdem beteiligt: WTM Engineers GmbH, Hamburg
Source:Bauingenieur 92 (2017), 11, S. 474-481
Institutes:Abteilung Brücken- und Ingenieurbau / Abteilung Brücken- und Ingenieurbau
Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 61 Unterhaltung und Instandsetzung

$Rev: 13581 $