Bauwerksüberwachung

Die Methoden zur Erkennung und Visualisierung von Schäden und Rissen sind aufgrund ihrer Bedeutung für strukturelle Versagen ein Thema umfangreicher und laufender Forschungsarbeiten. Heutzutage sind viele strukturelle Versagen auf die Materialversagen der Bauteile zurückzuführen. Der Beginn dieser Versagen ist mit Rissen verbunden, die sich ausbreiten und eine ernsthafte Bedrohung für das Verhalten der Struktur darstellen. In diesem Zusammenhang sind Methoden zur Erkennung und Visualisierung von Schäden und Rissen ein Thema zahlreicher Forschungsarbeiten, die bereits durchgeführt wurden und weiterhin fortgesetzt werden.

Die Bauwerksüberwachung ist ein Prozess, um präzise, momentane Informationen über den Zustand und die Leistung eines Bauwerks zu erhalten. Im Bereich des SHM wird ein Schaden als Veränderung definiert, die während der Nutzung eines Bauwerks auftritt. Die Identifizierung von Schäden bezieht sich auf alle Methoden und Techniken, die darauf abzielen, das Vorhandensein von Defekten zu erkennen und deren Lage sowie Schweregrad zu bestimmen.

In den letzten Jahren, mit den wissenschaftlichen Fortschritten, wurden Fernüberwachungstechniken mit Laser, Fasersensoren, Fern-Datenerfassungsmethoden und Bildverarbeitungstechniken entwickelt. Eine der Methoden zur Schadenserkennung sind dynamische Verfahren, die auf Signalverarbeitung basieren. Während der Nutzung eines Bauwerks, wie z. B. bei großen Rahmenstrukturen, Hochhäusern und Brücken, können lokale und verborgene Risse im Inneren der Struktur kontinuierlich wachsen und schließlich zum Zusammenbruch des gesamten Bauwerks führen. Der Einfluss von Rissen auf die Struktur zeigt sich in lokalen Änderungen der Steifigkeit, die einen erheblichen Einfluss auf die dynamische Struktur des Bauwerks haben. Diese Veränderungen können durch Änderungen der natürlichen Frequenz erfasst werden, und die Analyse dieser Veränderungen ermöglicht die Identifikation von Rissen.