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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-03-01 - 2024-02-29

Die Bedeutung der Entwurfs- und Lebenszyklusoptimierung sowie der Bewertung bestehen-der Strukturen spiegelt sich in der Menge zeitgenössischer Forschungsanstrengungen wie-der, die sich derzeit an diesem Thema orientieren (siehe Abschnitt „Stand der Technik“). Dennoch muss man anerkennen, dass die Ergebnisse derart detaillierter Forschungsanstren-gungen nicht den Weg in die alltägliche Ingenieurpraxis gefunden haben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass noch einige grundsätzliche Herausforderungen bestehen, die heutzu-tage zu eher subjektiven Entscheidungen in Bezug auf die Auslegung und Lebenszyklusop-timierung sowie die Bewertung bestehender Strukturen führen. Zunächst hat sich gezeigt, dass die räumliche Variabilität von Degradationsprozessen in Strukturen von besonderer Bedeutung ist. Bisher wurden diese räumlichen Eigenschaften jedoch stark vereinfacht oder häufig vernachlässigt. Es wurde erst in jüngster Zeit versucht, räumlich und zeitliche Phäno-mene bei der Analyse von Strukturen u.a auch bei Lärmschutzwänden zu untersuchen, wes-halb diesbezüglich nur begrenzte Forschungsergebnisse vorliegen. Darüber hinaus fehlt ein geeigneter Rahmen für die Bayes'sche Aktualisierung, um zusätzliche Informationen zu sol-chen Phänomenen zu berücksichtigen, wenn sie verfügbar werden. Viele grundsätzliche Forschungsfragen zu diesem Thema bleiben daher ungelöst und die Entwicklung anwen-dungsspezifischer Methoden für diese grundsätzlichen Erkenntnisse ist erforderlich.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-06-30 - 2024-06-29

Dieses Projekt beschäftigt sich mit Zentrifugenmodellversuchen von Tunnelquerschlägen. Lange Tunnel bestehen i.d.R. aus zwei parallelen Hauptunneln, welche in bestimmten Abständen mit Querstollen verbunden werden. Die Beanspruchung an der Schnittstelle zwischen dem Haupttunnel und dem Querstollen stellt ein dreidimensionales Problem dar. Mit Hilfe von Zentrifugenmodellversuchen sollen die Spannungen und Verformungen an der Schnittstelle Untersucht werden. Die Bauwerksanforderungen im Querschlagbereich werden in der Ausschreibungsphase festgelegt. Die Kenntnis des Erddrucks in diesem Bereich ist unerlässlich. Aufgrund des dreidimensionalen Spannungs-Dehnungs- Feldes und der Spannungs-Singularitäten an der Schnittkante zwischen Streckenröhre und Querschlägen sind analytische Berechnungen der Spannungsumlagerung beim Querschlagsöffnung und -Vortrieb nicht zuverlässig und die akademische Literatur liefert wenig Anleitung. In der Praxis werden oft Messtubbinge im Querschlagbereich eingebaut, um die Betonspannungen zu beobachten. Mit Messtubbingen erfolgt jedoch das Monitoring nur nachträglich und die Interpretation der Messdaten ist nicht eindeutig. Daher verlassen sich Tunnelplaner häufig auf komplexe dreidimensionalen numerischen Berechnungen. Beweise für die Validierung solcher numerischen Berechnungen sind jedoch rar. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, diese Wissenslücke zu schließen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-04-01 - 2025-03-31

Es besteht die Dringlichkeit, die großen Paläo-Sanddünen des küstennahen zentralen semiariden Chiles (31-35 ºS) und ihre Bildungsfaktoren zu untersuchen, weil sie wichtige Einblicke in vergangene und gegenwärtige Mechanismen der Umweltveränderung liefern können und Antworten auf Fragen geben, wie z. B. wie der gegenwärtige Klimawandel und der damit verbundene Gletscherrückzug in den Anden die Dünen und die damit verbundenen Ökosysteme beeinflussen können. Der Mangel an verfügbaren Daten und die begrenzten Belege innerhalb dieser ausgedehnten semiariden Region, einschließlich der Anden und der Küstenregionen, erlauben derzeit nicht die Entwicklung eines endgültigen konzeptionellen Modells der Dünenbildung und der möglichen kausalen Rolle der Andengletscher als Treiber bei deren Morphogenese. In diesem Projekt planen wir, die Rolle der Veränderung der Andengletscher als kausaler Faktor für die Bildung, Ausdehnung und Variabilität von Küstendünen im zentralen semiariden Chile (30-35ºS) während des letzten Vereisungszyklus zu untersuchen. Unsere Studie geht davon aus, dass der Abfluss der Andenflüsse in Verbindung mit dem Klima und den Gletscherschwankungen den "An"- und "Aus"-Schalter für die Sedimentversorgung der Äolischen Ablagerungen an der Küste auf verschiedenen zeitlichen Skalen antreibt. Um die geographischen und kausalen Zusammenhänge zwischen Andengletschern und Küstendünen zu bestimmen, wird basierend auf in situ 10Be-36Cl-Datierungen von Moränen und Lumineszenz-Datierungen an äolischen Ablagerungen eine präzise Chronologie für den letzten Vereisungszyklus erstellt, um Phasen erhöhter Sedimentzufuhr aus den Anden an die Küste, die mit Gletscherschwankungen und allgegenwärtigen paraglazialen Prozessen verbunden sind, mit der Veränderung der Paläodünen an der Küste korrelieren zu können. Die erwarteten Ergebnisse dieses Projekts werden unser Wissen über den Ursprung und die zeitliche Veränderung großer Sanddünen an der Küste, den Zeitpunkt der Vergletscherung und Deglazialisierung in den semiariden Anden, die Mechanismen des Klimawandels in Zentralchile während des späten Quartärs und die geomorphologischen Prozesse in den Bergen, die mit glazialen und deglazialen Phasen wie der gegenwärtigen verbunden sind, erheblich erweitern.

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