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Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy- Regelungssystem

机译：具有自适应模糊控制系统的自适应预应力混凝土结构

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Im Rahmen des vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) geförderten Forschungsprogramms „Straße im 21. Jahrhundert" wurde eine adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem entwickelt. Durch die Realisierungeines sich an Beanspruchungsänderungen selbstanpassenden Betontragwerks werden aufgrund der Adaptivität kritische Zustände des Tragwerks vermieden und auftretende Verformungen reduziert. Mittels eines Sensorsystems gemessene Tragwerksreaktionen werden dem lernfähigen Regelungsalgorithmus als Eingangswerte übergeben. Dieser ermittelt die je nach Beanspruchungszustand erforderliche Vorspannkraft zur Erfüllung der jeweiligen Zielsetzung. Die Aktualisierung der Vorspannung des Tragwerks wird von einem hydraulischen Stellantrieb vorgenommen. Zur Untersuchung der Funktionsfähigkeit der entwickelten adaptiven Spannbetonstruktur werden Versuche an zwei Prototypen durchgeführt. Die jeweiligen Zielsetzungen der Ver-formungsminimierung bzw. Spannungsoptimierung werden durch die Regelung effektiv erreicht. Das Potential der adaptiven Vorspannung wird bestätigt und ausführlich demonstriert.%In context 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 realization of a construction that self-adjusts 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.
机译：作为由联邦运输，建筑和城市发展部（BMVBS）资助的“ 21世纪道路”研究计划的一部分，开发了具有自适应模糊控制系统的自适应预应力混凝土结构，通过实施可适应应力变化的混凝土结构，该结构的临界状态因适应性而变通过传感器系统测得的结构反作用力作为输入值传输至自适应控制算法，该输入反作用力根据应力条件确定满足各自目标所需的预应力，并通过液压执行器更新结构的预应力在开发的自适应预应力混凝土结构中，对两个原型进行了测试，分别达到了最小化变形和拉伸的目的。通过监管有效地实现了优化。自适应偏差的潜力已得到证实并得到了详细证明。％在“ 21世纪之路”研究计划的背景下，该计划由联邦交通，建筑和城市发展部（BMVBS）赞助，这是一种自适应模糊控制的预应力混凝土结构被开发。通过实现一种可根据负载条件的变化进行自我调整的结构，可以避免临界应力并减少变形。通过传感器测量的结构反应作为输入值发送到自适应控制算法。根据特定目的，模糊控制会根据负载条件计算出更新的预应力。该体系结构的实现由液压致动系统执行，并在两个原型上进行了测试，以研究开发的自适应结构的功能。控制系统有效地实现了减少变形和优化应力的目的，并证实并广泛证明了自适应预应力的潜力。

著录项

  • 来源
    《Bauingenieur》 |2014年第2期|57-66|共10页
  • 作者

    M. Schnellenbach-Held; D. Steiner; A. Fakhouri; O. Kühn;

  • 作者单位

    Institut für Massivbau Universität Duisburg-Essen;

    Institut für Massivbau Universität Duisburg-Essen;

    Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) Referat B1 - BetonbauBrüderstraße 53, 51472 Bergisch Gladbach Vormals Institut für Massivbau Universität Duisburg-Essen;

    Institut für Massivbau Universität Duisburg-Essen Institut für Massivbau Universität Duisburg-Essen Universitätsstraße 15, 45141 Essen;

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