Zuverlässigkeitsbasierte Bauwerksbewertung Grundlage für

30.11.2015
Zuverlässigkeitsbasierte
Bauwerksbewertung
Grundlage für ein effizientes
Erhaltungsmanagement
Ronald Schneider
Forschungsfragen
• Wie zuverlässig sind alternde Brücken?
• Welchen Effekt haben neu gewonnene
Bauwerksinformationen?
• Wie können Brücken wirtschaftlich instandgehalten
werden?
17.04.2015
Thema der Präsentation
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Aktuelle Forschungsergebnisse
Projekt: FE 15.0546/2011/LRB
Intelligente Brücke - Prototyp zur Ermittlung der
Schadens- und Zustandsentwicklung für Elemente
des Brückenmodells
Ronald Schneider (BAM)
Johannes Fischer (TUM)
Maximilian Bügler (TUM)
Assoc. Prof. Dr. Sebastian Thöns (DTU)
Prof. Dr. André Borrmann (TUM)
Prof. Dr. Daniel Straub (TUM)
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Spannbetonüberbau als
Beispielbauwerk
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Chloridinduzierte
Bewehrungskorrosion
Chloride migrieren in den Beton
Betonüberdeckung
Bewehrung
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Korrosionswahrscheinlichkeit
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Potentialfeldmessung zur Detektion
aktiver Korrosion
Quelle: http://www.bauwerkserhaltung.ac/buero/referenzobjekte/kanalbruecke-bockhorst.html
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Genauigkeit der Potentialfeldmessung
Grenzpotential
Pr Detektion|Korrosion
keine Korrosion
Korrosion
Pr Detektion|keine Korrosion
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Bayes‘sche Aktualisierung der
Korrosionswahrscheinlichkeit
Pr Korrosion|Detektion =
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Pr Detektion|Korrosion Pr Korrosion
Pr Detektion
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Korrosion ist ein räumliches Problem
16 m
Räumliche Aktualisierung der Korrosionswahrscheinlichkeit
mittels Messungen der Betonüberdeckung und Chloridkonzentration
40 m
J. Fischer & D. Straub (in Vorbereitung) Combining Multiple Measurements for Spatial
Reliability Updating of Reinforcement Corrosion in Concrete
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Systemmodell des Beispielüberbaus
Gekoppeltes probabilistisches Schädigungs- und Tragwerksmodell
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Wie zuverlässig ist der korrodierende
Spannbetonüberbau?
Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit (Zuverlässigkeitstheorie)
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Welchen Effekt haben
Potentialfeldmessungen?
Reduktion der Unsicherheiten (Bayes‘sche Theorie)
Inspektion der Fahrbahnplatte mittels Potentialfeldmessung im Jahr 25
Ergebnis = keine Detektion aktiver Korrosion
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Planung von Inspektions- und
Reparaturmaßnahmen
Das Entscheidungsproblem ist charakterisiert durch:
• Mögliche Inspektionsstrategie (Was?, Wann?, Wo?, Wie?)
• Mögliche Inspektionsergebnisse (z.B. Detektion/keine
Detektion von Korrosion)
• Mögliche Reparaturmaßnahmen in Abhängigkeit der
Inspektionsergebnisse (Entscheidungsregeln)
• Wahrer aber unbekannter Zustand des Tragwerks
• Akzeptanzkriterium (Grenzzuverlässigkeit)
• Kosten der einzelnen Entscheidungen und Ereignisse
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Modellierung des gesamten
Lebenszyklus
D. Straub (2004) Generic Approaches to Risk Based Inspection Planning in Steel Structures
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Identifikation der optimalen
Inspektions- und Reparaturstrategie
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Konzept einer intelligenten Brücke
FE 15.0508/2011/KRB
Intelligente Brücke - Zuverlässigkeitsbasierte Bewertung
von Brückenbauwerken unter Berücksichtigung von
Inspektions- und Überwachungsergebnissen
J. Fischer, R. Schneider, S. Thöns, W. Rücker, D. Straub
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