Autoren

M. Kaminski
J. Szafran

Kurzfassung

Die wichtigsten probabilistischen Eigenschaften und Zuverlässigkeitsindizien der kritischen Kräfte für hohe Stahlskelettmasten werden durch die stochastische, störungsbasierte Finite-Elemente-Methode numerisch geformt. Sie wird zusammen mit der Methode der gewichteten kleinsten Quadrate eingeleitet und mit der Monte-Carlo-Simulation sowie mit der halbanalytischen probabilistischen Finite-Elemente-Methode verglichen. Die Finite-Elemente-Methode als eine Lösung des Stabilitätsproblems für ein komplettes 3D-Modell eines Mastes berücksichtigt sowohl Effekte der ersten, als auch der zweiten Ordnung, die aus den Ingenieurcodes als sog. P-Delta-Effekt bekannt sind. Es werden hier zwei verschiedene Gauß-Verteilungen verwendet, und zwar der Youngsche Modul des Stahls sowie die Stärke der Hauptstrukturelemente, damit der Einfluss des Materials auf die geometrische Unsicherheit auf der gesamten Strukturantwort verglichen werden kann. Die numerische Analyse wurde mit der Kombination des Ingenieurprogramms für die Finite-Elemente-Methode mit symbolischer Algebra-Software durchgeführt, die die Näherung von WLSM, die probabilistische Simulation, die Integration sowie für die generellen Verfahren der Taylor-Ausdehnung bietet. Die Zuverlässigkeitsindizien werden i.V.m. dem Stabilitätsproblem sowohl mit der Zuverlässigkeitsmethode der ersten, als auch der zweiten Ordnung berechnet und sie stellen die Sicherheitsgrenzen der Telekommunikationsmasten dar.