Modellgestützte Bauwerksüberwachung mit piezokeramischen Aktuatoren

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Die Bemessung von Bauwerken erfolgt nach den geltenden Normen für idealisierte Tragwerke im ungeschädigten Zustand. Aufgabe der Bauwerksüberwachung, vielfach Monitoring genannt, ist die Kontrolle und Gewährleistung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Bauwerken für die Dauer der Nutzung. Hierbei müssen die Arbeitsgebiete Systemidentifikation, Tragwerksanalyse, sowie Schadensdiagnose eng miteinander kooperieren. Das hier geplante Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung eines theoretisch-numerischen Konzeptes für die Schadensdiagnose. Es soll bis zur Praxisreife weiterentwickelt und in intensiver Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten des SFB 477 "Sicherstellung der Nutzungsfähigkeit von Bauwerken mit Hilfe innovativer Bauwerksüberwachung" anhand von Messungen an realen Tragwerken validiert werden. Schwerpunkt des Arbeitsprogramms ist die Berücksichtigung von piezokeramischen Sensoren und Aktuatoren bei der Systemidentifikation. Im Gegensatz zur klassischen Vorgehensweise mit Anregung durch statische oder zeitveränderliche Lasten ermöglicht der Einsatz von"self-sensing" Aktuatoren ein kontinuierliches Monitoring während der Lebensdauer der Tragwerke. Sind die mit den Sensoren gemessenen Antwortgrössen sensitiv gegenüber eventuellen Schädigungen, ist eine Identifikation des Ortes und der Intensität des Schadens mit Parameteridentifikationsverfahren möglich.