Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Entwicklung eines Optimierungsverfahrens zur Strukturidentifikation von Brückenbauwerken
https://orcid.org/0009-0006-6615-6018
Die Anpassung eines Finite-Elemente (FE)-Modells an die Tragwerksreaktionen eines realen Bauwerks im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) wird als Modelladaption bezeichnet. Die Adaption erfolgt durch die iterative Modifikation von unbekannten Modellparametern, bis die Reaktionen des numerischen Modells möglichst genau mit den gemessenen Größen am Bauwerk übereinstimmen. Um dieses hochdimensionale Optimierungsproblem zu lösen, werden Evolutionäre Algorithmen (EA) eingesetzt. In diesem Beitrag wird ein Monitoringkonzept auf Basis einer FE-Modelladaption für vorgespannte Stahlbetonbrücken vorgestellt und das prototypische Optimierungsverfahren am Beispiel eines parametrisierten FE-Modells eines vorgespannten Fertigteildachbinders in Bezug auf die Identifizierbarkeit der Modellparameter validiert. Die Strukturidentifikation des Konzepts erfolgt über die Adaption der Modellparameter an zuvor numerisch generierten Messdaten des Tragwerks mithilfe von Genetischen Algorithmen (GA). Diese basieren auf der MATLAB Optimization Toolbox und verwenden automatisiert das FE-Programm DIANA FEA zur Berechnung der Modelle. Die Effizienz des Optimierungsalgorithmus wurde anhand einer Parameterstudie, die den Einfluss der Strategieparameter auf die Konvergenzgeschwindigkeit untersucht, optimiert und die Anbindung an das Monitoringkonzept einer realen Spannbetonbrücke diskutiert.
Entwicklung eines Optimierungsverfahrens zur Strukturidentifikation von Brückenbauwerken
https://orcid.org/0009-0006-6615-6018
Die Anpassung eines Finite-Elemente (FE)-Modells an die Tragwerksreaktionen eines realen Bauwerks im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) wird als Modelladaption bezeichnet. Die Adaption erfolgt durch die iterative Modifikation von unbekannten Modellparametern, bis die Reaktionen des numerischen Modells möglichst genau mit den gemessenen Größen am Bauwerk übereinstimmen. Um dieses hochdimensionale Optimierungsproblem zu lösen, werden Evolutionäre Algorithmen (EA) eingesetzt. In diesem Beitrag wird ein Monitoringkonzept auf Basis einer FE-Modelladaption für vorgespannte Stahlbetonbrücken vorgestellt und das prototypische Optimierungsverfahren am Beispiel eines parametrisierten FE-Modells eines vorgespannten Fertigteildachbinders in Bezug auf die Identifizierbarkeit der Modellparameter validiert. Die Strukturidentifikation des Konzepts erfolgt über die Adaption der Modellparameter an zuvor numerisch generierten Messdaten des Tragwerks mithilfe von Genetischen Algorithmen (GA). Diese basieren auf der MATLAB Optimization Toolbox und verwenden automatisiert das FE-Programm DIANA FEA zur Berechnung der Modelle. Die Effizienz des Optimierungsalgorithmus wurde anhand einer Parameterstudie, die den Einfluss der Strategieparameter auf die Konvergenzgeschwindigkeit untersucht, optimiert und die Anbindung an das Monitoringkonzept einer realen Spannbetonbrücke diskutiert.
Entwicklung eines Optimierungsverfahrens zur Strukturidentifikation von Brückenbauwerken
https://orcid.org/0009-0006-6615-6018
Die Anpassung eines Finite-Elemente (FE)-Modells an die Tragwerksreaktionen eines realen Bauwerks im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) wird als Modelladaption bezeichnet. Die Adaption erfolgt durch die iterative Modifikation von unbekannten Modellparametern, bis die Reaktionen des numerischen Modells möglichst genau mit den gemessenen Größen am Bauwerk übereinstimmen. Um dieses hochdimensionale Optimierungsproblem zu lösen, werden Evolutionäre Algorithmen (EA) eingesetzt. In diesem Beitrag wird ein Monitoringkonzept auf Basis einer FE-Modelladaption für vorgespannte Stahlbetonbrücken vorgestellt und das prototypische Optimierungsverfahren am Beispiel eines parametrisierten FE-Modells eines vorgespannten Fertigteildachbinders in Bezug auf die Identifizierbarkeit der Modellparameter validiert. Die Strukturidentifikation des Konzepts erfolgt über die Adaption der Modellparameter an zuvor numerisch generierten Messdaten des Tragwerks mithilfe von Genetischen Algorithmen (GA). Diese basieren auf der MATLAB Optimization Toolbox und verwenden automatisiert das FE-Programm DIANA FEA zur Berechnung der Modelle. Die Effizienz des Optimierungsalgorithmus wurde anhand einer Parameterstudie, die den Einfluss der Strategieparameter auf die Konvergenzgeschwindigkeit untersucht, optimiert und die Anbindung an das Monitoringkonzept einer realen Spannbetonbrücke diskutiert.
Entwicklung eines Optimierungsverfahrens zur Strukturidentifikation von Brückenbauwerken
Guntermann, Lukas (Autor:in) / Sprenger, Bjarne (Autor:in) / TUHH Universitätsbibliothek (Gastgebende Institution)
2024
Aufsatz (Konferenz)
Elektronische Ressource
Deutsch
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