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Verfahren und Modelle zur Quantifizierung der Verfügbarkeit und Sicherheit von Elementen der Straßeninfrastruktur bei außergewöhnlichen Ereignissen

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[Quelle: https://bast.opus.hbz-nrw.de]

Eine zuverlässig funktionierende Verkehrsinfrastruktur stellt eine essenzielle Voraussetzung der öffentlichen Sicherheit dar. Dabei ist es entscheidend, dass die Infrastruktur insbesondere dann zur Verfügung steht, wenn Ereignisse den Einsatz von Notfall- und Rettungsorganisationen erforderlich machen. Neben der Verfügbarkeit der Verkehrsinfrastruktur ist es wichtig, dass von dieser keine Gefährdungen für ihre Benutzer ausgehen und die Sicherheit auch bei Eintritt eines außergewöhnlichen Ereignisses gewährleistet bleibt. Disruptive Ereignisse können die Sicherheit und Verfügbarkeit der Verkehrsinfrastruktur erheblich beeinträchtigen und der lokale Ausfall eines Objekts kann zu unerwünschten Kaskadeneffekten für eine ganze Region führen. Dieser Umstand erfordert eine Abschätzung möglicher Schwachpunkte, um an geeigneter Stelle eine Optimierung vorzunehmen, sodass ein betrachtetes System bestmöglich auf Störereignisse vorbereitet ist und Störungen hinreichend gut verkraftet werden. Hierzu ist es insbesondere von Bedeutung, nicht nur Verwundbarkeiten der Strukturen zu identifizieren, sondern auch deren Regenerationszeiten zu betrachten. Das ermöglicht eine Bewertung der Signifikanz eines eingetretenen Schadens auch im Hinblick auf eine zeitliche Komponente. Als Betrachtungswerkzeug wird das auf dem allgemeinen Resilienzansatz aufbauende, neu etablierte "Resilience Engineering" in dieser Studie herangezogen. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird die Machbarkeit der Resilienzbewertung von Verkehrsinfrastruktur untersucht. Nach eingehender Sichtung vorhandener Ansätze wird ein Konstrukt erarbeitet, das die Bewertung von Straßennetzen bis hin zu einzelnen Objekten ermöglicht. Neben der Charakterisierung zu erwartender Schäden werden auch Maßzahlen zur Bewertung Wiederherstellung abgleitet, so dass die Verkehrsinfrastruktur nachhaltig in Hinblick auf zukünftige disruptive Ereignisse, wie beispielsweise Extremwetter durch den Klimawandel, adaptiert werden kann.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Simon Batz, Nico Chiriatti, Julian Dicks
Straßen- und Tiefbau
Mit lernfeldorientierten Projekten
15., Aufl.
2021, 640 S., zahlr. Abb., 4-fbg. 24 cm, Hardcover
Europa-Lehrmittel

 

 

Die 15. Auflage wurde hinsichtlich der Entwicklung von Normung und Technik aktualisiert. Das bewährte Konzept in der Bereitstellung der Inhalte von vorbereitenden, begleitenden sowie ausführenden Arbeiten wurde beibehalten. Das Layout wurde optimiert und die Inhalte neu gegliedert. Die Inhalte Erdarbeiten (Kapitel 5), Bau von Rohrleitungen (Kapitel 6), Bau von Einfassungen (Kapitel 7), Oberflächenentwässerung (Kapitel 8), Pflasterflächen (Kapitel 10), Betonstraßen (Kapitel 11) und Asphaltstraßen (Kapitel 12) wurden extra herausgestellt, um so eine gezielte Verbindung zu den Lernfeldern zu erleichtern. Das Kapitel Fachmathematik (14) wurde um wesentliche Grundlagen und um praxisnahe Formeln und Beispiele erweitert. Dem Kapitel Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau (Kapitel 15) wurden notwendige Inhalte aus dem Bauzeichnen vorangestellt. Beispiele aus Leistungsverzeichnissen, den Teilkapiteln zugeordnete Aufgaben und handlungsbezogene Projekte ergänzen die ausbildungsrelevanten Inhalte. Für die Projekte sind teilweise Lösungsangebote angefügt. Die Gesamtheit der Lösungsvorschläge ist als digitales Zusatzmaterial in der Europathek zu finden. Ebenso befinden sich dort Formelblätter, Abbildungen und Tabellen, eine Übersicht zu den Projekten, Aufgaben und Lösungen, Projektarbeit im Lernfeld. Im Anhang sind die Lernfelder und Lerninhalte für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/in im Detail aufgeführt, die Lernfelder für die Ausbildungsberufe Kanalbauer/in sowie Rohrleitungsbauer/in im Überblick. Der Tabellenteil ergänzt die didaktisch aufbereiteten Tabellen in den Kapiteln. Die im Anhang angefügten Internet-Adressen, das Literaturverzeichnis und die Benennung einer Auswahl der DIN-Normen, DIN EN-Normen und der einschlägigen Richtlinien sowie das Kapitel Projektarbeit im Lernfeld (in der Europathek) unterstützen das eigenständige Lernen. Die Zielgruppe umfasst deshalb nicht nur die Auszubildenden der Tiefbauberufe, sondern auch Teilnehmer der Polier- und Meisterkurse sowie Studierende der Techniker- und Fachhochschulen

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2. Kolloquium Straßenbau in der Praxis
Fachtagung zum Planen, Bauen, Erhalten, Betreiben unter den Aspekten von Nachhaltigkeit und Digitalisierung
2021, 620 S., 295 mm, Softcover
expert-verlag

 

 

Eine funktionierende und leistungsfähige Infrastruktur gehört zu den essentiellen Voraussetzungen eines erfolgreichen Wirtschaftsstandorts Deutschland. Der Entwurf, der Bau und die Erhaltung von Straßen für den Fahrzeugverkehr spielen dabei eine herausragende Rolle. Auch in Zukunft wird die Straßenverkehrsinfrastruktur der bedeutendste Verkehrsweg bleiben. Neue Verfahren im Straßenbau, der Zwang zur wirtschaftlichen Bauausführung und gehobene Qualitätsanforderungen erleichtern und erschweren zugleich die Realisierung vorhandener Projekte. Hinzu kommen gesteigerte Ansprüche der Menschen an die Beteiligung in der Planungs- und Bauphase. Das moderne Umweltschutzrecht erfordert in der Anwendung die frühzeitige Berücksichtigung relevanter Belange und den umfassenden Ausgleich von Eingriffen. Auf Nachhaltigkeit wird sowohl während des Baus als auch bei der Nutzung der Infrastruktur geachtet. Die Digitalisierung in den Planungs- und Bauprozessen schreitet voran. Unter dem Begriff Building Information Modeling (BIM) wird die ganzheitliche Betrachtung des Straßenbaus in einem integrierten Modell ermöglicht. So wird die Zusammenarbeit von Bauherren bzw. Behörden, Planern und Baufirmen auf eine völlig neue Basis gestellt. Vor diesem Hintergrund findet das 2. Kolloquium "Straßenbau in der Praxis" statt, in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Straßenwesen, der Bauwirtschaft Baden-Württemberg e.V. und der Vereinigung der Straßen- und Verkehrsingenieure Baden-Württemberg. Im Rahmen des Kolloquiums werden etwa 80 Beiträge aus Forschung, Industrie und Praxis in vier parallelen Sessions präsentiert.

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Clemens Müller
Lebenszykluskosten von Straßen
Baubetriebswirtschaftslehre und Infrastrukturmanagement
Umsetzungsformen, Modulare Kalkulation, Optimierungspotentiale
2020, xvii, 221 S., 36 SW-Abb. 210 mm, Softcover
Springer

 

 

Clemens Müller befasst sich mit den Lebenszykluskosten von Bundes-, Landes-, und Kreisstraßen. Im Ergebnis der Untersuchung identifiziert der Autor wesentliche Hindernisse bei der Umsetzung von lebenszyklusorientierten Vertragsformen und entwickelt ein Modell zur Kalkulation der Lebenszykluskosten. Weiterhin werden in dem Band Optimierungspotentiale durch eine lebenszyklusorientierte Realisierung im Vergleich zur konventionellen Realisierung dargestellt.

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Martin Hartmann
Modellunterstützte Beurteilung der Verkehrsqualität auf Netzabschnitten von Bundesautobahnen
Schriftenreihe des Instituts für Verkehrswesen (Karlsruhe), Band 73
Dissertationsschrift
2019, 208 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Die Frage der effizienten Bemessung von Verkehrsanlagen gewinnt dank häufiger Stausituationen und unzuverlässiger Fahrzeiten zunehmend an Bedeutung. Durch die Arbeit sind neue Möglichkeiten für die Analyse von übersättigten Verkehrsanlagen in Deutschland bereitgestellt worden. In der Arbeit wurde ein neues Berechnungsverfahren mit Cell Transmission Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich Bundesautobahnen mit Anlehnung an das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) bewerten lassen.

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Plamena Nedeva Plachkova-Dzhurova
Über den Zusammenhang von Tragfähigkeitsmessergebnissen mit mechanischen Modellgrößen bei Asphaltstraßen
Veröffentlichungen des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität Karlsruhe, Band 60
Dissertationsschrift
2017, 210 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Die Arbeit beschäftigt sich mit dem mechanischen Verformungsverhalten von Asphaltbefestigungen bei HWD-Messungen. Es werden mechanische Ansätze für die Berechnung des Krümmungsradius entwickelt, so dass untersucht werden kann, inwieweit der empirische Berechnungsansatz den Krümmungsradius im mechanischen Sinne beschreibt. Nach einer iterativen Rückrechnung der Materialparameters mit Hilfe von rheologischen Modellen wird der Krümmungsradius über ausgewählte mechanische Systeme berechnet.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Wolfgang Breit, Eva-Maria Ladner, Anja Tusch
Praxisnahe Bewertung des Verschleißverhaltens von befahrenen Oberflächenschutzsystemen - Praxistest vs. Normprüfung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3146
2019, 41 S., 11 Abb. u. 17 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Bestimmung der Verschleißbeständigkeit von Oberflächenschutzsystemen (OS-System) erfolgt derzeit mit verschiedenen Prüfverfahren, die aus anderen Bereichen entliehen sind. Sowohl Probenaufbau als auch Beanspruchungen haben wenig Bezug zur eigentlichen Praxisanwendung. Mit dem Parking Abrasion Test (PAT) kann der Verschleiß deutlich realitätsnaher simuliert werden. Durch parallele Anwendung des BCA-Verfahrens (normativ) und des PAT-Verfahrens soll eine Korrelation hergestellt werden. Zusätzlich sollen weitere Einflüsse auf das Bewertungsergebnis, z. B. die Art des PKW-Reifens, erprobt werden.

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K. Fischer, Chr. Mayrhofer, A. Stolz
Verbundprojekt SKRIBT - Schutz kritischer Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen. Abschlussbericht
Bauforschung Fraunhofer EMI, Band 1
2013, 50 S., Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Projekts SKRIBT wurden Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen mit einem "all-hazard"-Ansatz bewertet. Aufgabe des Fraunhofer EMI war es, terroristische Bedrohungen zu bewerten. Nach einer Ereignisanalyse wurden maßgebende Szenarien definiert. Im nächsten Schritt wurde analysiert, wie sich diese Szenarien auf Brücken und Tunnel auswirken. Hierbei wurde das Verhalten von ausgewählten Komponenten experimentell, numerisch und mit Ingenieur-Verfahren bewertet. Diese Informationen wurden dann an Projektpartner weitergeleitet, die szenariobezogen das Gesamttragverhalten analysiert hatten. Nach der Schädigungsanalyse wurde ebenfalls ein Maßnahmenkatalog für Brücken und Tunnel erarbeitet, um das Schädigungsmaß bei bekanntem Szenario zu mindern.

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A. Dengiz, H. Kössl, K. Vassiliou
Auswirkung der Wiederverwendung von Ausbauasphalt auf das Langzeitverhalten von Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2355
1991, 118 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Herstellung von Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten werden bisher geringe Mengen an Ausbauasphalt wiederverwendet. Es wurde unter Praxisbedingungen und unter Verwendung von Prüfkörpern, die aus einer dazu eingebauten Versuchsstrecke entnommen worden waren, untersucht, ob und inwieweit bei der Zugabe von 25 Gew.-% Ausbauasphalt in Asphaltbinderschichten bzw. von 20 Gew.-% in Asphaltdeckschichten mittels Paralleltrommel in vorerwärmter und nicht vorerwärmter Form eine Homogenisierung der drei Mischgutkomponenten erreicht wird und wie sich die Zugabe von Ausbauasphalt auf das mechanische Verhalten der eingebauten Schichten auswirkt. Die Zugabe von Ausbauasphalt hatte sowohl bei den Binder- als auch bei den Deckschichten keine nachteiligen Auswirkungen auf die Homogenität und das mechanische Verhalten der untersuchten Schichten im Bereich tiefer, mittlerer und hoher Temperaturen. Durch makro- bzw. mikroskopische Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß eine Auflösung der Ausbauasphaltstücke sowie eine homogene Durchmischung der neuen und wiederverwendeten Mischgutkomponenten auch bei der Kaltzugabe erzielt worden ist. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Litsch, Jürgen
BIM: Herausforderungen für Auftragnehmer
Straße + Autobahn, 2021

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Smolarek, Jan-Eric
Das Gebot der Losvergabe im Straßenbau
Straße + Autobahn, 2021

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Kellermann, Gerd
Objektkataloge im BIM
Straße + Autobahn, 2021

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Feth, Denis
Baustelle 4.0 - Potenzial für den Infrastruktur-Bau
Straßen- und Tiefbau, 2021

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Buttgereit, Alexander; Gomolluch, Stefan; Wesselmann, Michaela
Erhaltungsmanagement - Ein Baustein im Asset Management in Mu?nster (Teil 2)
Straße + Autobahn, 2021

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