Erdbebeningenieurwesen

Erdbeben verursachen durch zunehmende Verstädterung, Besiedlung und Industrialisierung hochexponierter Regionen sowie steigender Verwundbarkeit und Kapitalintensität moderner Technologien in Industrieländern immer größere volkswirtschaftliche Schäden, wohingegen insbesondere in Entwicklungsländern eine hohe Anzahl von Todesopfern auf Grund unsolider Bebauung zu beklagen ist. Die Hauptursache sowohl für die finanziellen Verluste als auch für die Todesopfer liegt im Bauwerksversagen auf Grund von falsch konzipierten und nicht erdbebengerecht ausgeführten Bauwerken.

Am CWE arbeiten die beteiligten Institute daran die Wirkungskette von Erdbeben beginnend mit der Entstehung und der Wellenausbreitung im Untergrund über die dynamische Interaktion der Bodenbewegungen mit unterschiedlichen Bauwerkstypen bis hin zu Abschätzung von Versagenskonsequenzen ganzheitlich zu erfassen. Hierbei ist die Zusammenarbeit von Geophysikern, Geologen und Bauingenieuren von zentraler Bedeutung. Die wesentlichen Forschungsschwerpunkte am CWE umfassen:Erdbeben_1

  • Boden-Bauwerk Interaktion
  • Seismische Berechnungs- und Bemessungsansätze
  • Verstärkungs-, Isolations- und Dämpfungsmaßnahmen
  • Vulnerabilitätsuntersuchungen und Versagensszenarien
  • Erdbebenuntersuchungen von Sonderbauwerken
  • Neue Materialien im Erdbebeningenieurwesen

Durch gezielte Entwicklungen in den aufgeführten Schwerpunkten werden materialübergreifend neue methodische Ansätze zur erdbebensicheren Auslegung von Bauwerken ausgearbeitet. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Analyse von sicherheitsrelevanten Sonderbauwerken, wie z.B. Industrieanlagen, Talsperren, Kraftwerken, Rohrleitungssystemen oder infrastrukturell bedeutsamen Brückenbauwerken, für die teilweise noch keine praxisgerechten Bemessungskonzepte zur Verfügung stehen. Mit dem Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik und dem Institut für Stahlbau stehen im CWE kompetente und etablierte Partner mit umfangreichen Erfahrungen in der seismischen Auslegung von Sonderbauwerken zur Verfügung.Erdbeben_2

Eine weitere Herausforderung der sich das CWE stellt ist die Beurteilung der seismischen Vulnerabilität des Bauwerksbestands, um gegebenenfalls erforderliche Ertüchtigungsmaßnahmen gezielt und effizient zu planen sowie mögliche Schadensauswirkungen im Katastrophenfall abzuschätzen. Derartige Beurteilungen gewinnen in Europa zunehmend an Bedeutung, da die anzusetzenden Erdbebeneinwirkungen durch neuere seismologische Erkenntnisse deutlich zugenommen haben.

Die Forschung im CWE zielt zudem darauf ab, neue Lösungen mit innovative Materialien zur Verbesserung seismischer Eigenschaften einzusetzen, und den ansetzbaren seismischen Widerstand von modernen hochwärmedämmenden Produkten (z.B. gefüllte Hochlochsteine) durch Versuche und Simulationen zu ermitteln.