Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Entwurf einer Pfahlgründung unter Anwendung der Mehrkriterien-Optimierung
Während im Hochbau die Festlegung des Tragwerks oftmals durch vorgegebene Grundrisse oder Nutzungsprofile bestimmt ist, besteht bei vielen Gründungsvarianten größerer Spielraum hinsichtlich der Systemwahl. Für den konstruktiven Entwurf eines Tragwerks bestehen im Tiefbau i.d.R. nur wenige Vorgaben. Im Beitrag wird am Beispiel einer Pfahlgründung das Auffinden einer hinsichtlich Lastabtragung und Baukosten optimalen Konstruktion mittels numerischer Optimierungsverfahren beispielhaft erläutert. Dazu wird zunächst eine kurze Einführung in die mathematischen Grundlagen der Mehrkriterienoptimierung gegeben. Anschließend wird ein Verfahren vorgestellt, mit deren Hilfe eine Optimierung hinsichtlich mehrerer Kriterien erfolgreich und effizient durchgeführt werden kann. Mit Hilfe eines evolutionären Algorithmus wird auf Basis eines komplexen nichtlinearen Berechnungsmodells die Konstruktion einer Pfahlgründung optimiert und die Ergebnisse mit einer ingenieurmäßigen Lösung verglichen. Das Potenzial von Optimierungsalgorithmen wird dabei verdeutlicht und weitere Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt.
Entwurf einer Pfahlgründung unter Anwendung der Mehrkriterien-Optimierung
Während im Hochbau die Festlegung des Tragwerks oftmals durch vorgegebene Grundrisse oder Nutzungsprofile bestimmt ist, besteht bei vielen Gründungsvarianten größerer Spielraum hinsichtlich der Systemwahl. Für den konstruktiven Entwurf eines Tragwerks bestehen im Tiefbau i.d.R. nur wenige Vorgaben. Im Beitrag wird am Beispiel einer Pfahlgründung das Auffinden einer hinsichtlich Lastabtragung und Baukosten optimalen Konstruktion mittels numerischer Optimierungsverfahren beispielhaft erläutert. Dazu wird zunächst eine kurze Einführung in die mathematischen Grundlagen der Mehrkriterienoptimierung gegeben. Anschließend wird ein Verfahren vorgestellt, mit deren Hilfe eine Optimierung hinsichtlich mehrerer Kriterien erfolgreich und effizient durchgeführt werden kann. Mit Hilfe eines evolutionären Algorithmus wird auf Basis eines komplexen nichtlinearen Berechnungsmodells die Konstruktion einer Pfahlgründung optimiert und die Ergebnisse mit einer ingenieurmäßigen Lösung verglichen. Das Potenzial von Optimierungsalgorithmen wird dabei verdeutlicht und weitere Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt.
Entwurf einer Pfahlgründung unter Anwendung der Mehrkriterien-Optimierung
Design of a pile foundation by the use of multi-objective optimization
Kinzler, Steffen (Autor:in) / König, Florian (Autor:in) / Grabe, Jürgen (Autor:in)
Der Bauingenieur ; 82 ; 367-379
2007
13 Seiten, 15 Bilder, 6 Tabellen, 20 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Pfahlgründung , Tragwerk , Konstruktion , Optimierung , Optimierungsalgorithmus , Berechnungsverfahren , mathematisches Modell , nichtlineare Optimierung , Modellmethode , Gründung (Fundament) , Tiefbau , numerisches Verfahren , Setzung (Bodenmechanik) , Anwendbarkeit , Anwendungsbeispiele , Geotechnik
Entwurf einer Pfahlgründung unter Anwendung der Mehrkriterien- Optimierung
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