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Detailergebnis zu DOK-Nr. 82550

Optimierung von Stahlbetonbrückenträgern mittels zuverlässigkeitsbasierter Bemessung und aktivem Lernen zur Sicherstellung der langfristigen Gebrauchstauglichkeit (Orig. engl.: Optimization of reinforced concrete bridge girders using reliability‑based design and active learning to ensure long‑term serviceability)

Autoren N. Zemed
H.M. Abdelali
K. Mouzon
T. Cherradi
A. Bouyahyaoui
Sachgebiete 15.0 Allgemeines, Erhaltung
15.2 Stahlbrücken
9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk

Springer Nature: Advances in Bridge Engineering 2025, 6:37, 34 S., 14 B, 5 T, zahlr. Q. - Online: https://doi.org/10.1186/s43251-025-00184-2

Es wird eine innovative zweistufige Optimierungsmethode für Stahlbetonbrückenbalken beschrieben, die auf zuverlässigkeitsbasierter Designoptimierung und aktivem Lernen basiert. Ziel ist es, die Querschnittsgeometrie der Brückenbalken zu optimieren, um den Materialverbrauch zu reduzieren und eine langfristige Tragfähigkeit sicherzustellen. Die Methode berücksichtigt zeitabhängige Degradationsmechanismen wie Kriechen, Schwinden, Korrosion und Verkehrszunahme. In der ersten Phase wird eine deterministische Optimierung durchgeführt, um eine kosteneffiziente Ausgangslösung zu finden. In der zweiten Phase wird diese Lösung durch eine zuverlässigkeitsbasierte Designoptimierung verfeinert, wobei Unsicherheiten und probabilistische Einschränkungen einbezogen werden. Ein hybrides Surrogatmodell aus künstlichen neuronalen Netzwerken, radialen Basisfunktionen und Support-Vektor-Regression wird verwendet, um die Zuverlässigkeit effizient zu bewerten. Die Methode zeigt eine hohe Genauigkeit und reduziert die Rechenkosten im Vergleich zu klassischen Ansätzen erheblich. Die Ergebnisse bestätigen die Robustheit und Effizienz des Ansatzes, der eine nachhaltige und wirtschaftliche Brückenkonstruktion ermöglicht.