Unsere Forschungsaktivitäten gliedern sich in folgende Schwerpunkte:

  • BETRIEBSFESTIGKEIT UND BRUCHMECHANIK

    Im Bereich des Ermüdungsverhaltens, der Betriebsfestigkeit und der Bruchmechanik entwickeln wir schädigungs- und bruchmechanische Prognosemodelle für die Lebensdauer von Stahl- und Verbundkonstruktionen. Die Modelle erfassen Rissentstehung und -wachstum und gestatten eine beanspruchungsgerechte Auslegung und Optimierung von Bauteilen und Konstruktionsdetails unter Betriebslasten. Wir überführen die Prognosemodelle in einfach anwendbare Regeln, um planenden Ingenieuren eine wirtschaftliche Bemessung respektive Nachrechnung bestehender Bauwerke einschließlich höherer Prognosesicherheit zu ermöglichen.

  • STABILITÄT

    Um das Verhalten von Stahl- und Verbundstrukturen zu beschreiben, sind grundlegende Kenntnisse der Stabilität, der Duktilität und der Verformungskapazität erforderlich. Metallkonstruktionen sind mehr als Konstruktionen aus allen anderen traditionellen Baustoffen Stabilitätseinflüssen unterworfen. Die Verwendung moderner Hochleistungsmaterialien fördert zudem schlanke Tragwerke, welche einer verstärkten Stabilitätsgefährdung unterliegen. Auf der Grundlage der Ergebnisse von Bauteilversuchen sowie den Resultaten umfangreicher numerischer Simulationen zum Bauteil- und Tragwerksverhalten entwickeln wir Modelle zu Beschreibung des Trag- und Verformungsverhaltens.

  • TRAGWERKSVERHALTEN IM BRANDFALL

    Der bauliche Brandschutz stellt einen zentralen Aspekt beim Entwurf und der Bemessung von Gebäuden dar. Fortschritte in der Forschung haben unser Wissen über das Verhalten von Bauwerken im Brandfall entscheidend erweitert. Einige Bereiche werden gut verstanden – wie das Verhalten einzelner Bauteile aus herkömmlichen Bau- und Werkstoffen – während andere Bereiche – wie das globale Tragverhalten im Brandfall oder die konstitutive Modellierung innovativer Bau- und Werkstoffe bei erhöhten Temperaturen – näher untersucht werden müssen. Unsere Forschung befasst sich unter anderem mit folgenden Themen: Konstitutive Modellierung von Bau- und Werkstoffen im Brandfall, Verhalten von Bauteilen im Brandfall, globales Tragwerksverhalten im Brandfall, Hybrid Fire Simulation.

  • KONSTRUKTIONEN AUS HOCHLEISTUNGSWERKSTOFFEN

    Der Entwurf von innovativen, leichten und filigranen Tragstrukturen kann durch eine optimierte Formgebung sowie durch den Einsatz leistungsfähiger, neuartiger Werkstoffe vollzogen werden. Als bekannte Werkstoffe können hochfester Baustahl und Ultrahochleistungsbeton eingesetzt werden. Diese sehr leistungsfähigen modernen Werkstoffe besitzen eine sehr hohe Festigkeit und weisen bei zielgerichtetem Einsatz und Konstruktion auch ausreichend Verformungsvermögen auf. Der partielle Ersatz traditioneller Werkstoffe durch moderne - für das Bauwesen innovative - Materialien bietet zusätzliche Chancen bedarfsgerechte und wirtschaftliche Lösungen anbieten zu können. Um die neuartigen Werkstoffe zukünftig in der Ingenieurpraxis vermehrt einsetzen zu können, untersuchen wir die Auswirkungen ihres Einsatzes auf das Trag-, Verformungs- und Schädigungsverhalten. Wir untersuchen u.a. das Ermüdungsverhalten bei niedriger Schwingspielzahl (Low-cycle fatigue assessment) sowie den Einfluss hoher Belastungsgeschwindigkeiten und tragen zur Entwicklung der adaptiven Modulbauweise bei.