Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem / Adaptive fuzzy controlled prestressed concrete structure

Im Rahmen des vom Bundesministerium fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gefoerderten Forschungsprogramms "Strasse im 21. Jahrhundert" wurde eine adaptive Spannbetonstruktur mit lernfaehigem Fuzzy-Regelungssystem entwickelt. Durch die Realisierung eines sich an Beanspruchungsaenderungen selbstanpassenden Betontragwerks werden kritische Zustaende des Tragwerks vermieden und auftretende Verformungen reduziert. Mittels eines Sensorsystems gemessene Tragwerksreaktionen werden dem lernfaehigen Regelungsalgorithmus als Eingangswerte uebergeben. Dieser ermittelt die je nach Beanspruchungszustand erforderliche Vorspannkraft zur Erfuellung der jeweiligen Zielsetzung. Die Aktualisierung der Vorspannung des Tragwerks wird von einem hydraulischen Stellantrieb vorgenommen. Zur Untersuchung der Funktionsfaehigkeit der entwickelten adaptiven Spannbetonkonstruktion werden Versuche an zwei Prototypen durchgefuehrt. Die jeweiligen Zielsetzungen der Verformungsminimierung beziehungsweise Spannungsoptimierung werden durch die Regelung effektiv erreicht. Das Potenzial der adaptiven Vorspannung wird bestaetigt und ausfuehrlich demonstriert. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: In the framework of the research programme "Road in the 21st Century", which is sponsored by the Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS), an adaptive fuzzy controlled prestressed concrete structure was developed. By realizing a construction which adjusts itself to changes of the load conditions critical stresses are avoided and deformations are reduced. Reactions of the structure, which are measured by means of sensors, are sent to the adaptive control algorithm as input values. Depending on the particular purpose the fuzzy control calculates the updated prestressing force from the load condition. Actualizations of the architecture are executed by a hydraulic actuation system. Tests on two prototypes are performed to investigate the functionality of the developed adaptive structure. The objectives of decreasing deformations and optimizing stresses are effectively accomplished by the control system. The potential of adaptive prestressing is confirmed and extensively demonstrated. (A)

  • Authors:
    • Schnellenbach-Held, Martina
    • Fakhouri, Abdalla
    • Steiner, Daniel
    • Kühn, Oliver
  • Publication Date: 2014-2

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 57-66
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 89
    • Issue Number: 2
    • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01530062
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jul 3 2014 3:23PM