Das Ermüdungsverhalten (bestehend aus Ermüdungsfunktion und E-Modul-Funktion) von Asphaltgemischen wird europaweit unter Zuhilfenahme verschiedener Versuchsarten ermittelt. Die Versuche sind durch unterschiedliche Spannungszustände innerhalb der Probekörper und durch die Anwendung individueller Prüfparameter charakterisiert. Der Ermüdungszeitpunkt kann gemäß verschiedener Definitionen (Abfall des E-Moduls auf 50 % des Anfangswertes, Lastwechselzahl bis zum Makroriss, und anderes) festgelegt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Zeitpunkt der Makrorissentstehung, basierend auf dem Konzept der dissipierten Energie, als Ermüdungskriterium definiert. In den Probekörpern der einaxialen Zugschwellversuche, der Spaltzugschwellversuche und der Triaxialversuche mit Zug-/Druckschwellbelastung liegt jeweils ein individueller Spannungszustand vor. Die Verwendung zweidimensionaler spannungsabhängiger Ermüdungfunktionen ist nicht empfehlenswert, da die Temperatur grundsätzlich berücksichtigt werden muss und so deutlich mehr Einzelversuche erforderlich sind, um die Ermüdungsfunktionen für den notwendigen Temperaturbereich zu ermitteln. Weiterhin kann bei der Aufstellung von zweidimensionalen Ermüdungsfunktionen ausschließlich die Zugspannungskomponente einfließen, was zu Ungenauigkeiten führt. Im Gegensatz dazu werden bei der Aufstellung von dehnungsabhängigen Ermüdungsfunktionen die Dehnungen als ein Resultat des jeweils vorherrschenden Spannungszustandes, der alle Spannungskomponenten enthält, als maßgebliche Größe verwendet. Für die Darstellung der Versuchsergebnisse wurde hauptsächlich auf dehnungsabhängige Ermüdungsfunktionen zurückgegriffen. Das im Rahmen der Arbeit ausgewertete Versuchsprogramm umfasst einaxiale Zugschwellversuche (durchgeführt am Institut für Straßenwesen, TU Braunschweig), Spaltzugschwellversuche und Triaxialversuche mit Zug-/Druckschwellbelastung an insgesamt sechs verschiedenen Asphalten, zwei Splittmastixasphalte SMA 0/11 S mit Bitumen PmB 45A, einem Asphaltbeton AB 0/11 S mit Bitumen 50/70, einem offenporigen Asphalt OPA 0/8 mit Bitumen PmBH 40-100/65H, einem Asphaltbinder ABi 0/16 S mit Bitumen PmB 45A und einer Asphalttragschicht ATS 0/32 CS mit Bitumen 50/70. Die Versuchsergebnisse bilden die Grundlage für die Bestimmung der Ermüdungsfunktionen und der E-Moduln in Folge verschiedener Spannungszustände und Prüfbedingungen. Dabei konnten die Einflüsse aus dem Hohlraumgehalt, der Belastungsfrequenz sowie der Mischgutart und Mischgutsorte herausgearbeitet werden. Die Gegenüberstellung der dehnungsabhängigen Ermüdungsfunktionen eines Asphaltgemisches bestimmt mit den drei genannten Versuchsarten zeigt eine Reihung, die durch den Spannungszustand und die Probekörperabmessungen erklärt werden kann. Die höchsten Lastwechselzahlen in Abhängigkeit von der maßgebenden Dehnung können für den Triaxialversuch gefolgt vom einaxialen Zugschwellversuch und dem Spaltzugschwellversuch beobachtet werden. Sollen im Rahmen der rechnerischen Dimensionierung die Ergebnisse verschiedener Versuchsarten eingesetzt werden, so müssen die Unterschiede durch verschiedene Shift-Faktoren (Übertragung der Laborergebnisse auf die Realität) Berücksichtigung finden. Gleichzeitig kann so eine Einordnung in unterschiedliche Sicherheitsniveaus erfolgen. Die Aufstellung von Ermüdungsflächenfunktionen in Abhängigkeit verschiedener Dehnungsanteile kann für Spannungskombinationen sigma_x = sigma_y/z = Zugspannung/Druckspannung (rotationssymmetrischer Spannungszustand) erfolgen. Die Gültigkeit der aufgestellten Ermüdungsflächenfunktionen für weitere Spannungskombinationen (beispielsweise sigma_x/y = sigma_z = Zugspannung/Druckspannung) muss anhand einer geeigneten Versuchsanordnung geprüft werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Ermittlung spannungsabhängiger Ermüdungsflächenfunktionen ebenso realisierbar ist. Aufgrund des großen Versuchsaufwandes zur Absicherung der Ergebnisse erscheint diese Vorgehensweise jedoch nicht sinnvoll. Die Untersuchungen zu den Auswirkungen der verschiedenen Ermüdungsfunktionen auf das Ergebnis der rechnerischen Dimensionierung zeigen, dass die Beurteilung ausschließlich mit Hilfe einer Beobachtungstrecke erfolgen kann. Nur so können die Shift-Faktoren beziehungsweise Shift-Funktionen der verschiedenen Versuchsarten bestimmt werden.

Building design is characterized by parallel work and the use of a multitude of different domain models. This leads to the generation of interdependent and redundant design information that has to be synchronised and updated after design changes. However, due to the high complexity of the task, matching of the design data cannot be completely automated. It requires reviewing and corrective actions by the involved designers. Identification of the undertaken changes is hereby of highest significance, especially because of the dominating multidirectional data matching necessitated by the iterative, parallel work. However, change information is typically not available. Instead of being aware of changed design data, evaluation of design steps has to be undertaken with reworked, often erroneously updated design data sets. The presented work addresses this problem by specifically focusing on the management of shared design data. It provides an approach that enables a paradigm shift towards changebased documentation and evaluation of the design steps. The suggested approach is based on an object-oriented meta-model allowing to handle different kinds of domain models and thus providing reusable methods. Each design step is described with the help of change information and can be reviewed afterwards. For that purpose, a minimal set of change types is used, which also allows to describe changes within the object structure. Consequently, changed design information can be documented without enforced allocation to objects. The flexibility achieved in this way is essential for tackling the representational plurality of the models, allowing different data structures for one and the same design information, and for dealing with the early design stages characterized by more radical changes in the data structure. At the same time, it provides the basis to transform frequently not uniquely identifiable design information into meaningful changes. Switching from design states to changes is achieved by 1.) using individually needed design data subsets, enabling to prevent data loss, and 2.) a generic compare algorithm, working purely on the data structure and applying a heuristic approach for the appropriate allocation of not uniquely identifiably design information. On that basis, reworked design data subsets are transformed to design changes and, using a heuristic approach, are then applied to update the shared design data. Thus, a design step is split into three stages, each of them being documented by change operations. The resulting new model state, being not necessarily consistent with other concurrently modified design data, has to be reviewed by the involved designers or by appropriate tools in order to find misleadingly identified design changes, i.e. unintended compare results, or wrongly updated design data, i.e. not correctly fixed inconsistencies. By applying heuristics model comparison as well as automated updating of the shared design data both offer meaningful solutions, which can be separately evaluated by using the change information. The same principle is used to harmonise concurrently executed design steps by merging and documenting independently created design changes with the help of predefined rules. The suggested approach is an essential basis to realize easily traceable, flexible and fault-tolerant documentation of design changes, which is an important prerequisite for cooperative design work.