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H.-B. Neuner, C. Schmitt, I. Neumann:
"Zur Bestimmung der verkehrsseitig verursachten Dehnung an einem Brückenbauwerk mittels terrestrischem Laserscanning";
Talk: 17. Internationaler Ingenieurvermessungskurs 2014, Zürich, Schweiz; 2014-01-14 - 2014-01-17; in: "Ingenieurvermessung 14: Beiträge zum 17. Internationalen Ingenieursvermessungskurs Zürich, 2014", A. Wieser (ed.); Wichmann, (2014), ISBN: 3879075352; 231 - 243.

Die Dehnung ist ein charakteristisches Maß für die geometrische Verformung eines Objektes. Ihr physikalischer Bezug zur Spannung erlaubt bei Verfügbarkeit dieser Größe den Rückschluss auf einwirkende Lasten, die wiederum Eingangsgrößen in strukturmechanische Berechnungen darstellen. In der Baumesstechnik wird die Dehnung traditionell mit Dehnungsmessstreifen an einzelnen Stellen eines Bauwerkes erfasst. In der Ingenieurgeodäsie haben in den letzten Jahren die faseroptischen Sensoren dafür an Bedeutung gewonnen. Für den Fall eines Brückentragwerks wird in diesem Aufsatz eine Vorgehensweise zur ganzheitlichen Bestimmung der Dehnung, d.h. über die gesamte Länge des Tragwerks, vorgestellt. Die Innovation des Ansatzes besteht sowohl in der verwendeten Messtechnik in Form eines im Profilmodus betriebenen terrestrischen Laserscanners als auch in der erarbeiteten Auswertemethodik. Die Größenordnung des zu erfassenden Signals von etwa 1 - 10 µm/m verdeutlicht die ambitionierte Zielsetzung dieses Projektes.
Ausgangspunkt der erarbeiteten Auswertemethode ist die Herleitung des Biegesignals aus wiederholten Profilmessungen. Die größere Sensitivität des hier verwendeten Messverfahrens in Bezug auf das Biegesignal begründet dessen Einbeziehung in die Untersuchung und raumzeitliche Weiterverarbeitung. Im Raumbereich geschieht dies mit geometrischen Freiformelementen in Form von B-Splines. Auf diese Weise liegt für jedes gemessene Profil eine raumkontinuierliche Kurve vor. Dadurch werden reproduzierbare Punkte am Bauwerk generiert, deren zeitliche Variation anschließend in einem nichtlinearen Ansatz mit Hilfe Künstlicher Neuronaler Netze modelliert wird. Das Trainieren des Netzes geschieht mit Zeitreihen der Dehnung und der Biegung, registriert an den Stellen der Dehnungsmessstreifen. Die Differenz zwischen den Messwerten eines weiteren, am Training unbeteiligten Dehnungsmessstreifens und der Prädiktion des Netzes an der entsprechenden Stelle ist ein Maß für die Bewertung der Leistungsfähigkeit des entwickelten Ansatzes. Eine Übereinstimmung zwischen den prädizierten und den gemessenen Dehnungen im Bereich weniger µm/m ist nachweisbar.

Dehnung, TLS, B-Spline