Anwendung von Strukturoptimierungsmethoden auf den Entwurf mehrfeldriger Schrägseilbrücken und extradosed bridges:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Beuren ; Stuttgart
Grauer
2007
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS X
TABELLENVERZEICHNIS XV
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XVII
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION UND PROBLEMSTELLUNG 1
1.2 ZIELE UND METHODEN 3
1.3 GLIEDERUNG 4
2 ENTWURF MEHRFELDRIGER SCHRAEGSEILBRUECKEN UND EXTRADOSED BRIDGES 5 2.1
EXTRADOSED BRIDGES 5
2.1.1 ENTWICKLUNG VON DER BALKENBRUECKE ZUR EXTRADOSED BRIDGE . . .. 5
2.1.2 STATISCHE UND KONSTRUKTIVE BESONDERHEITEN 7
2.1.3 BEISPIELE AUSGEFUEHRTER EXTRADOSED BRIDGES 9
2.2 MEHRFELDRIGE SCHRAEGSEILBRUECKEN 15
2.2.1 STATISCHE UND KONSTRUKTIVE PROBLEMSTELLUNG 15
2.2.2 AUSSTEIFUNGSSYSTEME 17
3 GRUNDLAGEN DER STRUKTUROPTIMIERUNG 27
3.1 GLIEDERUNG DER STRUKTUROPTIMIERUNG 27
3.2 MODELLBILDUNG 28
3.2.1 ENTWURFSMODELL 28
3.2.2 ANALYSEMODELL 29
3.2.3 OPTIMIERUNGSMODELL 29
3.3 SENSITIVITAETSANALYSE 31
3.4 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 33
3.5 METHODEN DER STRUKTUROPTIMIERUNG 35
3.5.1 MATERIELL DISKRETE METHODEN DER TOPOLOGIEOPTIMIERUNG 35 3.5.2
MATERIELL KONTINUIERLICHE METHODEN DER TOPOLOGIEOPTIMIERUNG... 36 3.5.3
GEOMETRISCHE METHODEN DER FORMOPTIMIERUNG 41
3.6 ASPEKTE DER ANWENDUNG IM KONSTRUKTIVEN INGENIEURBAU 43
3.6.1 MATERIELLE NICHTLINEARITAET 43
3.6.2 GEOMETRISCHE NICHTLINEARITAET 51
3.6.3 MODIFIZIERTE OPTIMALITAETSKRITERIEN 55
4 TRAGWERKSANALYTISCHE GRUNDLAGEN 59
VN
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.1 GEOMETRISCHE UND MATERIELLE NICHTLINEARITAET 59
4.2 BERUECKSICHTIGUNG DES SEILDURCHHANGS 60
4.2.1 BESCHREIBUNG DES PHAENOMENS 60
4.2.2 VERSCHIEDENE LOESUNGEN 61
4.2.3 VERGLEICH DER VERSCHIEDENEN SEILELEMENTE 68
4.3 SEKUNDAERES BIEGEMOMENT AN DER SEILVERANKERUNG 70
4.4 FORMFINDUNG - EIGENGEWICHTSKONFIGURATION 74
4.4.1 PROBLEMSTELLUNG 74
4.4.2 FORMFINDUNGSMETHODEN 75
4.4.3 BERUECKSICHTIGUNG DES SEILDURCHHANGS 77
5 OPTIMIERUNG DES BRUECKENENTWURFS MIT NUMERISCHEN METHODEN 79 5.1
MEHRFELDRIGE SCHRAEGSEILBRUECKEN 79
5.1.1 TOPOLOGIE DER BRUECKE 79
5.1.2 PYLONFORM 81
5.1.3 SEILANORDNUNG 85
5.2 AUSSTEIFUNGSSEILE 90
5.2.1 PARAMETERVARIATION 90
5.2.2 OPTIMIERUNG DER AUSSTEIFUNGSSEILE 94
5.2.3 ERHOEHUNG DER STEIFIGKEIT DURCH ZUSAETZLICHE ABSPANNSEILE 97 5.3
EXTRADOSED BRIDGES 102
5.3.1 PARAMETERVARIATION 102
5.3.2 FORM- UND QUERSCHNITTSOPTIMIERUNG 113
6 BEMESSUNG UND KONSTRUKTIVE DURCHBILDUNG DER EXTRADOSED BRIDGES 117 6.1
GRUNDLAGEN 117
6.2 BEANSPRUCHUNG DER ZUGGLIEDER 118
6.2.1 AXIALE BEANSPRUCHUNG 118
6.2.2 BIEGEBEANSPRUCHUNG 122
6.3 KONSTRUKTIVE DURCHBILDUNG - BESONDERHEITEN UND DETAILS 124 6.3.1
AUFBAU UND KORROSIONSSCHUTZ DER SEILE 124
6.3.2 VERANKERUNG DER ZUGGLIEDER 126
6.3.3 MASSNAHMEN ZUR UNTERDRUECKUNG VON SEILSCHWINGUNGEN 131 6.4 BEMESSUNG
DER ZUGGLIEDER 135
6.4.1 VORHANDENE BEMESSUNGSEMPFEHLUNGEN 135
6.4.2 VORSCHLAG ZUR BEMESSUNG DER SEILE VON EXTRADOSED BRIDGES NACH
DIN-FACHBERICHT 141
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 145
LITERATURVERZEICHNIS 151
A BEGRIFFSBESTIMMUNG 169
A.L PYLON - PFEILER - MAST 169
VNI
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
A.2 EXTRADOSED BRIDGES 170
A.3 INTERNE VORSPANNUNG - EXTERNE VORSPANNUNG - EXTRADOSED PRESTRESS .
. 170
B ECKDATEN AUSGEFUEHRTER EXTRADOSED BRIDGES 171
C MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 173
C.L DESCARTESSCHE ZEICHENREGEL 173
C.2 ABLEITUNG EINER IMPLIZITEN FUNKTION 173
D STRUKTUROPTIMIERUNG 175
D.L MEHRKRITERIENOPTIMIERUNG 175
D.L.L WICHTUNGSMETHODE 175
D.1.2 GERMEIER-METHODE 175
D.2 ANALYTISCHE SENSITIVITAETSANALYSE 176
E SEILSTATIK 177
E.L GRUNDGLEICHUNGEN DES DEHNSTARREN SEILS 177
E.L.L DIFFERENTIALGLEICHUNG DES BIEGESCHLAFFEN SEILS 177
E.L.2 SEIL UNTER KONSTANTER GLEICHLAST - PARABELLOESUNG 178
E.L.3 SEIL UNTER EIGENGEWICHT - KATENOIDE 179
E.2 GENAUIGKEIT DER NAEHERUNGSLOESUNGEN 181
E.2.1 ZUR ANNAEHERUNG DER KATENOIDE DURCH EINE PARABEL 181
E.2.2 REIHENENTWICKLUNG DER SEILLAENGE BEI DER PARABELLOESUNG 182 E.3
GRUNDGLEICHUNGEN DES ELASTISCHEN SEILS 184
E.3.1 GRUNDGLEICHUNG DER ELASTISCHEN PARABEL 184
E.3.2 GRUNDGLEICHUNG DER ELASTISCHEN KATENOIDE 185
E.4 GRUNDGLEICHUNGEN DES BIEGESTEIFEN ZUGGLIEDS 187
E.4.1 DIFFERENTIALGLEICHUNG DES BIEGESTEIFEN SEILS 187
E.4.2 ANFANGSWERTELOESUNG ZUR BESTIMMUNG DER SCHNITTGROEEEN 188 E.4.3
BIEGEBEANSPRUCHUNG DES ELASTISCH GESTUETZTEN SEILS 189
IX
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