Die vorliegende Arbeit widmet sich detailliert der Frage von Geschwindigkeitseffekten bei der dynamischen Kennwertermittlung von Betonen. Der ursprüngliche Leitgedanke einer skalenübergreifenden numerischen Betrachtung der Geschwindigkeitseffekte und die Einbindung dieser Erkenntnisse in das makroskopische VERD-Modell wurde zugunsten einer detaillierten experimentellen Studie zum Dehnrateneinfluss verworfen. Es zeigte sich recht deutlich, dass die Ursachen vieler dieser Geschwindigkeitseffekte vor allem im experimentellen Umfeld und den zugrunde liegenden Annahmen zu finden sind, statt in der Reaktion des Werkstoffes. Der Autor liefert aus diesem Grunde notwendige Kennwerte und eine detaillierte Analyse der möglichen Ursachen, die zur Fehlinterpretation der stofflichen Reaktionen führen können. Er geht dabei davon aus, dass der klassische Dehnrateneffekt eine rein strukturelle Eigenschaft ist, die nichts mit einer stofflichen Kenngröße zu tun hat. Die zugrunde liegende Daten von ca. 3000 Versuchen am SHB im Zug- und Druckbereich wurde über einen Zeitraum von ca. 6 Jahren als Grundlage für numerische Analysen auf meso- und makroskopischer Ebene geschaffen. Für die Bewertung werden den klassischen Methoden die eigenen Ansätzen gegenübergestellt. Hierin gehen vor allem die Anlagen-spezifischen Wechselwirkungen mit ein. Dieser Ansatz wird ebenso konsequent bei der Betrachtung der statischen Referenzmethoden angewandt. Hier führt dies bspw. zu einer kritischen Bewertung des statischen Nachbruchverhaltens im Zugversuch. Diese Gesamtbetrachtung von Prüfmaschine und Prüfling ist dabei wesentlich und dem Maschinenbau- und Automatisierungstechnik-Hintergrund des Autors geschuldet. Eine vom Autor entwickelte alternative Prüfmethodik am SHB erlaubt eine verbesserte statistische Bewertung der Ergebnisse. Sie ähnelt einem Perlschnurverfahren und verhindert als Abgrenzungsverfahren die Einbeziehung des Energieüberschusses in die Beurteilung von Festigkeiten. Eine konsequente Energiebetrachtung bezieht die kinetische Energie der resultierenden Bruchstücke in diese Bewertung mit ein. Zugleich wurden die resultierenden Bruchflächen ermittelt. Sie finden Anwendung in der Bewertung spezifischer Festigkeiten und Bruchenergien im Zugbereich oder bei der Quantifizierung einer Schädigung im Druckbereich. In Anlehnung an das VERD-Modell wurde ein Schädigungsansatz mit wenigen Parametern entwickelt und konsequent in die Auswertung der Einzelversuche integriert. Aus ihm lassen sich alle Wesentlichen stofflichen Kennwerte auch analytisch ableiten. Der entwickelte Ansatz zur Trägheitskompensation relativiert den scheinbaren Geschwindigkeitseffekt wesentlich. Der Autor entscheidet sich bei seiner Herangehensweise bewusst für den Blick über den Tellerrand und hinterfragt kritisch etablierte Methoden wie beispielsweise den biaxialen Verlauf der Festigkeit im DIF-Diagramm nach Empfehlung der CEB. Auf eine logarithmische Darstellung eines sog. DIFs wird grundsätzlich verzichtet. Aufgrund der umfangreichen und systematischen Datenbasis lassen sich hierzu unzählige Fragen diskutieren. Der Autor beschränkt diese letztlich auf die Dokumentation der wesentlichsten Denkimpulse. / The presented work analyses in detail the questions of speed effects in the dynamic determination of concretes properties. The original idea of a cross-scaled numerical analysis of velocity effects and the integration of these findings into the macroscopic VERD-model has been abandoned in favour of a detailed experimental study of the so called strain rate influence. It became quite clear that the causes of many of these velocity effects can be found in the experimental environment and the underlying assumptions, rather than in the reaction of the pure material. For this reason, the author provides necessary parameters and a detailed analysis of the possible causes that may lead to the misinterpretation of those material reactions. He assumes that the classical strain rate effect is a purely structural property that has nothing to do with a reaction on the material level. The underlying database of approx. 3.000 tests on the SHB in the tensile and compressive domain was compiled over a period of approx. 6 years as a basis for numerical analyses on a mesoscopic and macroscopic level. For the evaluation, the classical methods are compared with the own approaches. This mainly includes the facility-specific interactions. This approach is also as consistently applied when analysing the static reference methods. Here, for example, this leads to a critical review of the static post cracking behaviour in the tensile test. This overall consideration of testing facility and test specimens is essential and due to the mechanical engineering and automation technology background of the author. An alternative testing methodology developed by the author for the SHB allows improved statistical evaluation of results. It resembles a fatigue testing method and it prevents the inclusion of a certain surplus of energy in the assessment of strengths. A consistent energy balances involves the kinetic energy of the resulting fragments in this evaluation. At the same time, the resulting fracture surfaces were determined and used in the evaluation of specific strengths and fracture energies in tension and in the quantification of damage in the compressive domain. Based on the VERD-model, a damage evolution approach with few parameters was developed and consistently integrated into the evaluation of the individual tests. From it, all essential material properties can also be derived analytically. The developed approach to inertia compensation significantly relativizes the apparent velocity effects. In his approach, the author consciously decides to look beyond the box and critically scrutinizes established methods such as the biaxial course of the strength in the DIF-diagram as recommended by the CEB. A logarithmic representation of a the DIFs are consciously avoided. Due to the extensive and systematic database, countless questions can be discussed. The author ultimately limits these to the documentation of the most essential thought impulses.

Thematisch befasst sich die Dissertation mit der Verstärkung von Stahlbetonkonstruktionen gegen eine Impaktbeanspruchung. Im Rahmen von Vorversuchen wurden grundlegende experimentelle Betrachtungen angestellt, um sich der Thematik der Verstärkung von Stahlbetonplatten gegen eine Impaktbeanspruchung zu nähern. Die Erkenntnisse dieser Vorversuche wurden für die weiterführenden Betrachtungen herangezogen. Um die Gesamtproblematik effizient zu bearbeiten, wurde der umfangreiche Themenkomplex aufgeteilt. Hierfür wurden zum einen Untersuchungen der Verstärkungsschicht mithilfe von kleinmaßstäblichen Probekörpern durchgeführt. Hierbei galt es, die Leistungsfähigkeit der zur Verfügung stehenden Verstärkungsmaterialien aufzuzeigen. Zum anderen wurden die Stahlbetonplatten, die es zu verstärken galt, unter einer Impaktbelastung untersucht. Durch diese Betrachtungen sollten die wirkenden Schädigungsmechanismen erforscht werden. Anschließend erfolgte der Zusammenschluss der gesammelten Erkenntnisse im Rahmen der Verstärkung von Stahlbetonplatten gegen eine Impaktbeanspruchung. Für die maximal 2 cm dicken Verstärkungsschichten wurden sowohl Carbonbeton als auch weitere vielversprechende Materialkombinationen verwendet. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden in der Fallturmanlage des Otto-Mohr-Laboratoriums umgesetzt. Die Versuche wurden durch die Verwendung von numerischen Simulationen mithilfe des FEM- und DEM-Programms LS-Dyna unterstützt, um eine bessere Vorstellung von den komplexen Vorgängen im Bauteil im Moment des Impakts zu erhalten. Die angestellten numerischen Untersuchungen hatten hierbei vorrangig das Ziel, die während der Experimente gesammelten Beobachtungen phänomenologisch abzubilden, um prinzipielle Effekte besser verstehen zu können. Im Rahmen der Untersuchungen wurden zum einen die grundlegenden experimentellen Beobachtungen aufgearbeitet und systematisiert. Zum anderen wurde anhand dieser gesammelten Daten eine Schädigungsbeschreibung entwickelt, um eine Abschätzung bzw. Bewertung des Schädigungsgrades bzw. Schädigungsmaßes eines impaktbeaufschlagten Bauteils zu ermöglichen. Mithilfe der gesammelten Erkenntnisse wurde ein bestehendes Ingenieurmodell um die Wirkung der Verstärkungsschicht erweitert.

These are the proceedings of the 5th International Probabilistic Workshop. Even though the 5th anniversary of a conference might not be of such importance, it is quite interesting to note the development of this probabilistic conference. Originally, the series started as the 1st and 2nd Dresdner Probabilistic Symposium, which were launched to present research and applications mainly dealt with at Dresden University of Technology. Since then, the conference has grown to an internationally recognised conference dealing with research on and applications of probabilistic techniques, mainly in the field of structural engineering. Other topics have also been dealt with such as ship safety and natural hazards. Whereas the first conferences in Dresden included about 12 presentations each, the conference in Ghent has attracted nearly 30 presentations. Moving from Dresden to Vienna (University of Natural Resources and Applied Life Sciences) to Berlin (Federal Institute for Material Research and Testing) and then finally to Ghent, the conference has constantly evolved towards a truly international level. This can be seen by the language used. The first two conferences were entirely in the German language. During the conference in Berlin however, the change from the German to English language was especially apparent as some presentations were conducted in German and others in English. Now in Ghent all papers will be presented in English. Participants now, not only come from Europe, but also from other continents. Although the conference will move back to Germany again next year (2008) in Darmstadt, the international concept will remain, since so much work in the field of probabilistic safety evaluations is carried out internationally. In two years (2009) the conference will move to Delft, The Netherlands and probably in 2010 the conference will be held in Szczecin, Poland. Coming back to the present: the editors wish all participants a successful conference in Ghent.

These are the proceedings of the 6th International Probabilistic Workshop, formerly known as Dresden Probabilistic Symposium or International Probabilistic Symposium. The workshop was held twice in Dresden, then it moved to Vienna, Berlin, Ghent and finally to Darmstadt in 2008. All of the conference cities feature some specialities. However, Darmstadt features a very special property: The element number 110 was named Darmstadtium after Darmstadt: There are only very few cities worldwide after which a chemical element is named. The high element number 110 of Darmstadtium indicates, that much research is still required and carried out. This is also true for the issue of probabilistic safety concepts in engineering. Although the history of probabilistic safety concepts can be traced back nearly 90 years, for the practical applications a long way to go still remains. This is not a disadvantage. Just as research chemists strive to discover new element properties, with the application of new probabilistic techniques we may advance the properties of structures substantially. (Auszug aus Vorwort)

Die heutige Welt der Menschen wird durch große Dynamik geprägt. Eine Vielzahl verschiedener Prozesse entfaltet sich parallel und teilweise auf unsichtbare Weise miteinander verbunden. Nimmt man z.B. den Prozess der Globalisierung: Hier erleben wir ein exponentielles Wachstum der internationalen Verknüpfungen von der Ebene einzelner Menschen und bis zur Ebene der Kulturen. Solche Verknüpfungen führen uns zum Begriff der Komplexität. Diese wird oft als Produkt der Anzahl der Elemente eines Systems mal Umfang der Verknüpfungen im System verstanden. In anderen Worten, die Welt wird zunehmend komplexer, denn die Verknüpfungen nehmen zu. Komplexität wiederum ist ein Begriff für etwas unverstandenes, unkontrollierbares, etwas unbestimmtes. Genau wie bei einem Menschen: Aus einer Zelle wächst ein Mensch, dessen Verhalten wir im Detail nur schwer vorhersagen können. Immerhin besitzt sein Gehirn 1011 Elemente (Zellen). Wenn also diese dynamischen sozialen Prozesse zu höherer Komplexität führen, müssen wir auch mehr Unbestimmtheit erwarten. Es bleibt zu Hoffen, dass die Unbestimmtheit nicht existenzielle Grundlagen betrifft. Was die Komplexität der Technik angeht, so versucht man hier im Gegensatz zu den gesellschaftlichen Unsicherheiten die Unsicherheiten zu erfassen und gezielt mit ihnen umzugehen. Das gilt für alle Bereiche, ob nun Naturgefahrenmanagement, beim Bau und Betrieb von Kernkraftwerken, im Bauwesen oder in der Schifffahrt. Und so verschieden diese Fachgebiete auch scheinen mögen, die an diesem Symposium teilnehmen: Sie haben erkannt, das verantwortungsvoller Umgang mit Technik einer Berücksichtigung der Unbestimmtheit bedarf. Soweit sind wir in gesellschaftlichen Prozessen noch nicht. Wünschenswert wäre, dass in einigen Jahren nicht nur Bauingenieure, Maschinenbauer, Mathematiker oder Schiffsbauer an einem solchen Probabilistik- Symposium teilnehmen, sondern auch Soziologen, Politiker oder Manager... (aus dem Vorwort) --- HINWEIS: Das Volltextdokument besteht aus einzelnen Beiträgen mit separater Seitenzählung. / PREFACE: The world today is shaped by high dynamics. Multitude of processes evolves parallel and partly connected invisible. For example, the globalisation is such a process. Here one can observe the exponential growing of connections form the level of single humans to the level of cultures. Such connections guide as to the term complexity. Complexity is often understood as product of the number of elements and the amount of connections in the system. In other words, the world is going more complex, if the connections increase. Complexity itself is a term for a system, which is not fully understood, which is partly uncontrollable and indeterminated: exactly as humans. Growing from a single cell, the humans will show latter a behaviour, which we can not predict in detail. After all, the human brain consists of 1011 elements (cells). If the social dynamical processes yield to more complexity, we have to accept more indetermination. Well, one has to hope, that such an indetermination does not affect the basic of human existence. If we look at the field of technology, we can detect, that here indetermination or uncertainty is often be dealt with explicitly. This is valid for natural risk management, for nuclear engineering, civil engineering or for the design of ships. And so different the fields are which contribute to this symposium for all is valid: People working in this field have realised, that a responsible usage of technology requires consideration of indetermination and uncertainty. This level is not yet reached in the social sciences. It is the wish of the organisers of this symposium, that not only civil engineers, mechanical engineers, mathematicians, ship builders take part in this symposium, but also sociologists, managers and even politicians. Therefore there is still a great opportunity to grow for this symposium. Indetermination does not have to be negative: it can also be seen as chance.

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