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Baustoffkreislauf im Massivbau (BiM), Konsequenzen aus den Materialeigenschaften von Recycling-Betonen zum Zwecke deren vergleichbarer Einstufung

Einstufung von Recycling- Beton im Vergleich zu Beton aus natürlichen Zuschlägen nach DIN 4226 im Hinblick auf seine mechanischen Eigenschaften. Untersuchung des Tragverhaltens von Bauteilen aus Recycling- Betonen an verschiedenen Querschnitten und Systemen. Überprüfung der Anwendbarkeit der Bemessungs- und Konstruktionsvorschriften gemäß EC2 / DIN 1045 auf Recycling-Betone nach sicherheitstheoretischen Gesichtspunkten.

Bauwerkssicherheit für Bevölkerungsschutz und kritische Infrastrukturen - Prognosemodell für Gebäudegefährdungen in hängigen Lagen

Im Rahmen des Gesamtprojekts 'Bauwerkssicherheit für Bevölkerungsschutz und kritische Infrastrukturen' des Bundesamts für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) werden die möglichen Auswirkungen von Überflutungen infolge Starkregens auf Gebäude und kritische Infrastrukturen untersucht. Der Fokus liegt dabei auf den potenziell betroffenen, städtebaulichen Agglomerationen in Hang- und Tallagen, die weder an Fluss- noch Bachläufen liegen, sondern durch Oberflächenabfluss von Hängen, auf Straßen und austretendes Wasser aus Kanalsystemen gefährdet werden. In den letzten Jahren sind zwar einige Untersuchungen zur Erfassung und Abbildung dieses Gefahrenprozesses durchgeführt worden, die Entwicklung von geeigneten Methoden der Risikoanalyse, der Risikodarstellung in Karten und Medien sowie des Umgangs mit den Risikofolgen befindet sich aber noch in den Anfängen. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist, das Verständnis für die auftretenden Prozesse zu verbessern und allgemein anwendbare Untersuchungsmethoden für diese Naturgefahr zu entwickeln bzw. auf Eignung und Übertragbarkeit zu testen. Weiterhin sollen verbesserte Erkenntnisse zu den schädigenden Einflüssen der Überflutungen auf die vorhandenen Gebäude und die Infrastruktur gewonnen werden. Entsprechende Vorgehensweisen zur Erfassung und Bewertung dieser Einflüsse und Schäden sind zu entwickeln und anzuwenden. In der Untersuchung werden die Niederschlags-, Strömungs- und Abflussvorgänge am Beispiel der Gemeinde Wachtberg und der Stadt Bonn im Einzugsgebiet des Mehlemer Bachs untersucht und die Auswirkungen auf die Bebauung detailliert abgebildet. Dieses Gebiet wurde am 03.07.2010 von einem heftigen Unwetterereignis mit Starkregen betroffen. Bei Erörterung der Zwischenergebnisse zu dieser Sachverständigenstudie mit anderen Behörden zeigte sich, dass die Frage der Berücksichtigung der örtlichen Kanalisationsdaten bei Starkregenuntersuchungen als sehr wichtig angesehen wird. Denn dieses relativ neue Thema der ausreichenden Kanaldimensionierung in der Siedlungswasserwirtschaft hat in den letzten Jahren aufgrund von Extremwetterereignissen und den damit verbundenen Schäden an Bedeutung zugenommen. So soll auch die Fragestellung untersucht werden, ob und wann bei Starkregen die örtliche Kanalisation überlastet wird und inwiefern dies mit dem Oberflächenabfluss zusammenwirkt.

Entwurfsmethodik und -werkzeuge für Offshore-Tragstrukturen über 25 m Wassertiefe

Kombination von Berechnungsverfahren und -programmen aus der Meerestechnik und der Windenergietechnik mit dem Entwicklungsziel einer Entwurfsmethodik für die Optimierung von Fachwerk- oder Dreibein-Tragstrukturen im Wassertiefenbereich über 25 m, wie sie für die Erschließung des deutschen Offshore-Windenergiepotenzials entscheidend sind.

Kolkprozesse an Brückenpfeilern

Mittels hydraulisch-sedimentologischer Modellversuche werden verschiedene Einflussfaktoren auf die Erosionstiefen an in Strömungen stehenden Brückenpfeilern untersucht, insbesondere der Einfluss hoher Fließgeschwindigkeit.

Geotechnik der Abfallstoffe, Teilprojekt: Berechnung der Standsicherheit und des Verformungsverhaltens von Deponien mittels konventioneller Verfahren und FE-Berechnungen

Beim Entwurf von Siedlungsabfalldeponien muessen die Standsicherheit der Deponie, die Verschiebungen in Muellkoerper und Untergrund sowie die auf die Abdichtung wirkenden Belastungen untersucht werden. Dazu bieten sich numerische Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode an, die es ermoeglichen, den Einfluss der Muelleigenschaften, der Deponiegeometrie sowie des Aufbaus Dichtungselemente, der Eigenschaften der einzelnen Komponenten der Abdichtung sowie des Untergrundes zu beruecksichtigen. Siedlungsabfaelle unterscheiden sich in ihrem Spannungs-Verformungsverhalten stark von Lockergesteinen. In diesem Forschungsprojekt werden deshalb verschiedene bodenmechanische Stoffgesetze auf ihre Eignung zur Beschreibung des Spannungdehnungsverhaltens von Siedlungsabfaellen untersucht und neue Ansaetze zu einer verbesserten Beschreibung der inneren Lastabtragung entwickelt. Auf der Basis dieser Stoffgesetze werden in Finite-Elemente- Berechnungen die in Deponiekoerper und Abdichtung entstehenden Spannungen und Verformungen untersucht.

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Entwicklung von Werkzeugen zur In-Situ-Analyse von Betoneigenschaften, Radionukliden und hydraulischer Loch-zu-Loch-Permeabilität sowie Befundkartierung

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Analytik für die Beprobung von Beton

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Elektronische Ergebnisdokumentation, Beprobungsplanung und Wissensmanagement

TANDEM - Towards an Advanced Design of Large Monopiles, Sub project: TTH

Monitoring Suction Bucket Jacket, Teilvorhaben: Entwicklung praxistauglicher numerischer Simulationsmethoden zur Untersuchung des Druck- und Zugtragverhaltens sowie zur Vorhersage der Verformungsakkumulation

Das Vorhaben dient der Entwicklung lärmarmer Installationsverfahren zur Errichtung von Fundamenten für Offshore-Windenergieanlagen. Vorhabenziel ist die Validierung vorhandener, jedoch noch nicht praxiserprobter wissenschaftlich-technischer Berechnungsmethoden und -modelle zur Bemessung und Installation von Saugeimergründungen. Bei dem Saugeimerprinzip handelt es sich um ein Installationsverfahren, mit dem die Belastung der Meeresumwelt durch Schallemissionen - wie sie beim Impulsrammverfahren entstehen - weitgehend vermieden werden kann. Wesentliche Ziele des Projekts sind: 1) Erarbeitung verbesserter Berechnungsmethoden zum Nachweis der Standsicherheit von Suction Bucket Jackets, basierend auf verbesserten räumlichen Materialmodellen für den Boden, 2) Bestimmung der zulässigen Unterdrücke zur Einhaltung der kritischen hydraulischen Austrittsgradienten während des Installationsvorgangs, 3) Entwicklung validierter numerischer Simulationsmodelle für die gesamtdynamische Betrachtung und die Nachweisführung, 4) Bereitstellen von Werkzeugen für die Vordimensionierung sowie einfache Verfahren für die Dimensionierung von Suction Buckets in der praktischen Bemessung, 5) Entwicklung verbesserter Methoden zur Identifikation modaler Parameter bei komplexen Systemen Das Arbeitsprogramm sieht umfangreiche Arbeiten auf den Gebieten Messdatenauswertung, Systemidentifikation, Materialmodellierung und der Modellbildung vor. Hinzu kommen Strömungsnetzberechnungen und Parameterstudien zum Eindringvorgang für verschiedene Szenarien, Randbedingungen und Bodenprofile und für die Tragfähigkeit bei kombinierter Belastung sowie für die Ermittlung des Tragverhaltens unter Betriebslasten. Die Arbeitspakete im Einzelnen: LUH1: Projektkoordination LUH2: Installationsvorgang LUH3: Tragfähigkeit und Verformungsakkumulation LUH4: Gründungssteifigkeiten LUH5: Messdatenanalyse und Systemidentifikation LUH6: Effiziente Gesamtmodellbildung und Modellvalidierung LUH7: Hydroschallmessungen.

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