Strukturidentifikation und Monitoring mit Smartphone-basierten Sensorsystemen

In den letzten Jahren hat die sensorbasierte Bauwerkspruefung und Bauwerksueberwachung an Bedeutung gewonnen. Dies trifft insbesondere auf Infrastrukturbauwerke wie Bruecken zu. Die zur Ueberwachung eingesetzte Messtechnik ist zwar ausgereift, aber recht kosten- und geraeteintensiv. Es wird eine kostenguenstige Alternative auf der Basis von Smartphones und Tablets vorgestellt. Diese Geraete verfuegen neben der hohen Rechenleistung ueber eine umfangreiche technische Ausstattung zur Generierung, Speicherung, Uebertragung und Visualisierung von Daten sowie ueber leistungsfaehige Sensoren und Schnittstellen. Diese und weitere Ausstattungen erlauben eine innovative Anwendung von Smartphones bei der Bauwerksueberwachung. Um potenzielle Anwendungsfelder zu erschliessen, wurde eine Software entwickelt, die das Auslesen interner Sensoren und die Datenverarbeitung ermoeglichen. Im Rahmen von umfangreichen Untersuchungen wurde eine Vielzahl von Smartphones und Sensoren auf ihre Eignung zur Bauwerksueberwachung untersucht. Dabei wurden die Sensorparameter ueber Kalibrierungsversuche ermittelt und die Sensoren an einem Schwingtisch und bei einer Haengebruecke gestestet. Um die Anwendungstauglichkeit des entwickelten Verfahrens zu ermitteln, erfolgten Schwingungsmessungen an externen Spanngliedern im Hohlkasten der Talbruecke Zahme Gera. Aus den gemessenen Eigenfrequenzen der Spannglieder lassen sich dann die Spannstahlspannungen bestimmen. Fuer die Schwingungsmessungen wurden die Smartphones beziehungsweise externen Sensoren am Spannglied befestigt und die Spannglieder dann manuell in Schwingung versetzt. Es zeigt sich, dass mit dem Verfahren eine grosse Anzahl von Eigenformen identifizierbar sind. Je nach verwendeter Konfiguration der Messeinrichtung lassen sich Frequenzen bis jenseits von 50 Hertz bestimmen. Die Messergebnisse zeigen eine sehr geringe Streubreite, sodass die Unsicherheit der Spannungsermittlung bei nur etwa einem Prozent liegt.

  • Authors:
    • Morgenthal, G
    • HALLERMANN, N
  • Publication Date: 2013-7

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01492680
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2013 10:46AM