Zuverlässigkeitsorientierte Systembewertung von Massivbauwerken als Grundlage für die Bauwerksüberwachung

Die Erhaltung und Erneuerung alternder Bauwerke gewinnt heutzutage immer mehr an Bedeutung. Viele Bauwerke weisen deutliche Zeichen einer Alterung auf. Eine Quantifizierung des aktuellen Zuverlässigkeitsniveaus kann helfen, über die weitere Nutzung zu entscheiden und gegebenenfalls Maßnahmen zur Substanzerhaltung und -verbesserung zu veranlassen. Die zuverlässigkeitsorientierte Systembewertung von Bauwerken ist die Weiterentwicklung und Optimierung der Methoden der Zuverlässigkeitsanalyse. In der Dissertation werden die erforderlichen Ausgangsinformationen und Methoden für die zuverlässigkeitsorientierte Systembewertung von Bauwerken im Rahmen der Bauwerksüberwachung bereitgestellt und am Beispiel von zwei Spannbetonbauwerken erprobt. Die zuverlässigkeitsorientierte Systemanalyse beinhaltet die Verknüpfung der Strukturanalyse (FEM) und der Zuverlässigkeitsanalyse (erweiterte Monte Carlo Simulation). Die Interaktion von Struktur- und Zuverlässigkeitsanalyse wird programmtechnisch umgesetzt. Um die Auswirkungen von Bauwerksschäden auf das Trag- und Verformungsverhalten der Struktur und somit die Zuverlässigkeit eines Bauwerks zu untersuchen, werden Schadensszenarien auf der Basis von Schadensanalysen repräsentativer Bauwerke festgelegt. Die Bewertung von Massivbauwerken erfolgt zunächst für das intakte Bauwerk. So werden Schwachstellen des Bauwerks und maßgebenden Einflussgrößen sichtbar. Der zweite Schritt beinhaltet die Prognose der Zuverlässigkeit für postulierte Schadensszenarien. Bei einer Veränderung der Zuverlässigkeit muss geprüft werden, ob Überwachungsmaßnahmen oder Instandhaltungsmaßnahmen notwendig werden. Im Hinblick auf eine kontinuierliche Überwachung (Monitoring) werden Schwellenwerte ermittelt, bei deren Über- bzw. Unterschreitung die erforderliche Zuverlässigkeit nicht mehr gewährleistet ist. Eine neuerliche zuverlässigkeitsorientierte Bewertung wird erforderlich, sobald bei der Überwachung von Schwachstellen Veränderungen festgestellt werden.