Schaedigung, Dauerhaftigkeit und (Rest-) Nutzungsdauer von Tragwerken / On structural damage, durability and (residual-) lifetime

Ausgehend von Standarddefinitionen der Sicherheitstheorie und der Hypothese einer schaedigungsbedingten Evolution der Sicherheitsabstaende wird ein neuartiges Bewertungskonzept zur Tragwerksschaedigung vorgestellt. Hierbei steht die globale Tragwerkssteifigkeit K(T) beziehungsweise K(t) als kompakteste Sammlung aller Schaedigungsinformationen im Mittelpunkt. Fuer Simulationszwecke werden die konstitutiven Schaedigungsbeschreibungen in den Stoffgesetzen und deren Transformation in den Widerstand R auf Tragwerksebene skizziert. Es folgt die Definition moderner Schaedigungsindikatoren D(i) aus K(T) beziehungsweise K(t) durch superponierte Eigenschwingungen, die wegen der Versagensbedingung det K(T) = 0 das Gesamtleben eines Tragwerks begleiten koennen. Abschliessend wird das Konzept an Beispielen erlaeutert und auf Fragestellungen nach Tragwerks-Nutzungsdauern erweitert. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Starting from standard definitions of structural safety in combination with the hypothesis of damage-caused evolution of safety margins, the global tangential stiffness matrix K(T) or K(t) is recognized as the most suitable assemblage of structural damage information. Then for computer simulations, the damage description in the constitutive relations and its transformation up to the resistance R on structural level is described. lt follows the definition of modern damage indicators D(i) from K(T) or K(t) by superposed small vibrations, which due to definition of structural failure det K(T) = 0 can completely accompany a structure's life. Finally the described concept is explained by hand of three examples, and extended to problems of structural life-duration and residual life-time. (A) Ueberarbeitete Fassung eines Vortrages vor der Landesvereinigung der Pruefingenieure fuer Bautechnik in Sachsen.