TU Dortmund University
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Zum Torsionstragverhalten von Spannbetonträgern unter kombinierter Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion
No full textIm Rahmen dieser Dissertation wird ein Nachweisformat für die Torsionstragfähigkeit von Spannbetonträgern unter kombinierter Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion entwickelt, um den Nachweis der Torsionstragfähigkeit von Spannbetonbrücken bei der Nachrechnung von Brücken gemäß Nachrechnungsrichtlinie (NRR) zu erfüllen.
Das mechanische Modell für den Torsionsnachweis, basierend auf den umlaufenden, unter 45° geneigten Hauptzugspannungen, welche durch die Bemessung von Torsionsbügel- und Torsionslängsbewehrung abgedeckt werden, wurde an Versuchen unter reiner Torsionsbeanspruchung hergeleitet. Bei Spannbetonbrücken tritt jedoch immer eine kombinierte Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion auf, wobei die Biegebeanspruchung aus dem hohen Eigengewicht fast immer überwiegt. In der Anfangszeit wurden die Spannbetonbrücken bei Querkraft und Torsion auf Grundlage des Hauptzugspannungskriteriums bemessen. Häufig weisen sie sehr geringe Querkraftbewehrungsgrade auf, die unterhalb der derzeit erforderlichen Mindestquerkraftbewehrung liegen.
Dementsprechend ist der Nachweis der Torsionstragfähigkeit sowohl für die Torsionsbügel- als auch für die Torsionslängsbewehrung gemäß NRR der Stufe 1 und 2 häufig nicht erfüllt und die Anwendung von genaueren Nachweisverfahren zur Berücksichtigung der erweiterten mechanischen Zusammenhänge unter einer kombinierten Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion wird erforderlich.
Aus diesem Grund wird im Rahmen dieser Arbeit ein erweitertes Modell des Torsionsnachweises mit speziellem Fokus auf der Nachrechnung von Brückenbauwerken im Bestand entwickelt., mit dessen Hilfe es möglich ist, Querschnitte nachzuweisen, die mit den herkömmlichen Nachweisen nach NRR [10] nicht gelingen. Dabei wird sowohl auf den Nachweis der Torsionsbügelbewehrung als auch auf den Nachweis der Torsionslängsbewehrung eingegangen.
Darüber hinaus wurde das grundsätzliche Tragverhalten von Spannbetonträgern unter kombinierter Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion im Hinblick auf den Abbau der Torsionssteifigkeit näher untersucht. Hier gibt es zwar etablierte Richtwerte, die in der Praxis angewandt werden, jedoch fehlt es an einer hinreichenden Verifizierung durch Versuche
Differenzkonstruktionen im inklusiven Mathematikunterricht
No full textDie Realisierung differenzbewusster mathematischer Bildung ist mit einem Spannungsverhältnis aus Universalität, Individualisierung und aus Differenz emergierenden Teilhabechancen im Unterricht konfrontiert (Budde, 2018). Unter Einbezug dieser Prämisse werden in dem Vortrag mathematische 1:1 Lernsituationen in Interaktionen zwischen Lehrenden und Schüler*innen der Primarstufe analysiert und strukturierende Praktiken der Lehrpersonen in diesen herausgearbeitet, um Schlussfolgerungen für die zukünftige Gestaltung differenzbewussten Mathematiklernens zu ziehen
Realitätsbezüge im Mathematikunterricht von Lernenden mit sonderpädagogischem Förderbedarf: Ein Literaturreview
No full textDieses Literaturreview analysiert aktuelle Forschung (2020-2024) zu Realitätsbezügen im sonderpädagogischen Mathematikunterricht und fokussiert dabei Lernende mit kognitiven Beeinträchtigungen. Die Analyse von 44 empirischen Studien zeigt Schwerpunkte auf experimentellen Einzelfallstudien und der Verwendung von Realitätsbezügen in Form von eingekleideten Textaufgaben. Forschung bezüglich authentischer Aufgaben ist erforderlich, um Lernende mit sonderpädagogischem Förderbedarf bei der Entwicklung alltagsrelevanter mathematischer Fähigkeiten zu unterstützen
Real-Time Monitoring for Stock Return Predictability in Nonstationary Volatility Environments
No full textStock return predictability, should it exist, is likely to be episodic in nature. In order to exploit such pockets of predictability it is essential that they are rapidly detected, in real-time, as the nascent predictive regime emerges. This will typically entail the repeated (sequential) application of one-shot end-of-sample predictability statistics, updated as new data become available. Consequently, in addition to dealing with the usual inference problems caused by unknown regressor persistence and predictive regression endogeneity, one must also account for the multiple testing issues inherent in such monitoring procedures. In addition, stock returns and/or the predictors commonly used typically exhibit time-varying volatility and it is known that ignoring such data features can result in the spurious detection of predictability. We propose real-time monitoring procedures which take account of these issues. Our preferred monitoring strategy uses a CUSUM-type procedure based on a specific moment condition related to the predictive power of the putative predictor. We implement nonparametric adjustment methods to allow for the possibility of time varying volatility which do not require the practitioner to assume any particular parametric model for volatility. Monte Carlo simulations confirm that our proposed detection procedures display well controlled false positive rate across a range of feasible volatility paths coupled with good power to rapidly detect an emerging predictive episode. The empirical relevance of our proposed monitoring strategy is illustrated in a pseudo real-time monitoring exercise using a well-known dataset of S&P 500 returns
Das Alpenseminar: Authentische Mathematik in den Bergen
No full textAuf Grundlage der Basisdimensionen für guten Unterricht und der Winterschen Grunderfahrungen wurde ein Hochschulseminar zum Thema Vermessen in der Geometrie entwickelt. Besonderer Wert wird auf die Darstellung der kognitiven Aktivierung durch die Beschäftigung mit den Messinstrumenten gelegt
Automatic Mesh Adaptation for Magnetic Pulse Forming Simulations
No full textMultiphysics coupling simulation for the electromagnetic modelling of pulse forming
technology comes with several challenges: Large deformations with high strain rates, fast
impact conditions, multiple phenomena with distinctive proper time scales, complex
geometries, etc. In order to accurately represent the electromagnetic phenomena together
with the thermomechanical effects in a reliable manner a key step is the ability to measure
the numerical error intrinsic to the discretization scheme (typically within the finite element
framework) and use of automatic mesh adaptation techniques. In this work, an a posteriori
error estimator-based technique adapted to the electromagnetic phenomena is presented
together with an anisotropic automatic mesh adaptation technique. These methods are
rooted in the understanding of the underlying physical phenomena, bringing as
consequence: ease of the modelling stage as numerical results are less dependent on initial
mesh settings. Accelerated simulation times as computation resources are adapted
automatically to increase accuracy where needed and decrease mesh density otherwise. All
of this in a natively distributed-memory parallel framework which can be scaled for large
problems within the simulation software FORGE
Welche Rolle spielen offene Aufgaben im realitätsbezogenen Mathematikunterricht? Ein systematisches Literaturreview
No full textRealitätsbezogene mathematische Probleme enthalten oftmals nicht alle zur Lösung notwendigen Informationen und sind daher offen. Dieses systematische Literaturreview untersucht den Forschungsstand zur Offenheit realitätsbezogener Aufgaben im Mathematikunterricht. Analysiert werden Studiencharakteristiken, Konzeptualisierungen von Offenheit sowie Zusammenhänge der Bearbeitung offener Aufgaben mit Prädiktoren des Lernens und Lernergebnissen mittels qualitativer Inhaltsanalyse. Im Vortrag werden erste Ergebnisse der Analyse präsentiert
Investigations on segmented polymer networks and protein conjugates based on end-group functionalized poly(2-oxazoline)s
No full textThe specific design of defined macromolecular components enables the formation of diverse nanostructured materials with tailored properties. In this work, different poly(2-oxazoline)s (POx) with functional terminal double bonds were synthesized and characterized both for the design of segmented polymer networks (SPNs) and for the conjugation of proteins.
In the first section, two novel families of amphiphilic polymer copolymer networks (APCNs) were prepared by copolymerizing hydrophobic poly(2-(1-ethylpentyl)-2-oxazoline) functionalized on both sides with one of the hydrophilic monomers 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) or N,N-dimethylacrylamide (DMA) while varying the composition. The network syntheses were carried out via the macromeric cross-linker approach using a defined, telechelic polymer with a high degree of functionalization to achieve ordered structures in the networks through a component that is as highly defined as possible. All synthesized APCNs were swollen in the solvents water, toluene, or n-heptane and the intrinsic nanophases of the materials were investigated by small angle X-ray scattering (SAXS) both in the dry and in the swollen state. The HEA-based APCNs in particular showed ideal nanostructural swelling properties, since swelling in the phase-selective solvents water or n-heptane leads to swelling of the respective addressed polymer phase, whereby it was shown that the nanostructural order is retained.
Furthermore, SPNs based on the hydrophilic polymer components polyethylene glycol (PEG) with either poly(2-methyl-2-oxazoline) or poly(2-ethyl-2-oxazoline) were prepared in the following section by cross-linking the bifunctional acrylate end-groups. The obtained SPNs were characterized by SAXS in the dry and swollen state with respect to their nanostructure. Depending on their composition, a SPN system was identified with no initial nanostructure, but in which a clear phase separation could be induced by the influence of elevated temperature or selective solvent.
Furthermore, in a comparative study, polymer-protein conjugates via Michael addition reactions between terminally acrylate-functionalized PEG or POx with varying chain lengths and the proteinogenic amino groups of lysozyme as a model protein were investigated. The respective conjugation efficiency was analyzed by SDS-PAGE and the reactivities of the respective polymeric acrylate end-groups were further characterized by 1H-NMR spectroscopy.Das spezifische Design von definierten makromolekularen Komponenten ermöglicht den Aufbau vielfältiger nanostrukturierter Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften. In dieser Arbeit wurden unterschiedliche Poly(2-oxazolin)e (POx) mit funktionellen endständigen Doppelbindungen sowohl für das Design von segmentierten Polymernetzwerken (SPNs) als auch für die Konjugation von Proteinen synthetisiert und charakterisiert.
Im ersten Abschnitt wurden durch Copolymerisationen von hydrophobem, beidseitig Acrylat-funktionalisiertem Poly(2-(1-ethylpentyl)-2-oxazolin) mit jeweils einem der hydrophilen Monomere 2-Hydroxyethylacrylat (HEA) oder N,N-Dimethylacrylamid (DMA) unter Variation der Zusammensetzung zwei neuartige Familien amphiphiler Polymer-Conetzwerke (APCNs) hergestellt. Die Netzwerksynthesen erfolgten über den makromeren Vernetzer-Ansatz unter Einsatz eines definierten, telechelen Polymers mit einem hohen Funktionalisierungsgrad, um durch eine möglichst hochdefinierte Komponente geordnete Strukturen in den Netzwerken zu erreichen. Alle synthetisierten APCNs wurden jeweils in den Lösemitteln Wasser, Toluol oder n-Heptan gequollen und die intrinsischen Nanophasen der Materialien wurden mittels Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SAXS) sowohl im trockenen Zustand, als auch im gequollenen Zustand untersucht. Speziell die HEA-basierten APCNs zeigten dabei ideale nanostrukturelle Quelleigenschaften, da es bei Quellung in den phasenselektiven Lösemitteln Wasser oder n-Heptan zu einer Quellung der jeweiligen adressierten Polymerphase kommt, wobei gezeigt werden konnte, dass die nanostrukturelle Ordnung dabei erhalten bleibt.
Weiterhin wurden im Folgenden Abschnitt SPNs auf Basis der hydrophilen Polymerkomponenten Polyethylenglycol (PEG) mit entweder Poly(2-methyl-2-oxazolin) oder Poly(2-ethyl-2-oxazolin) durch die Vernetzung der bifunktionellen Acrylat-Endgruppen hergestellt. Die erhaltenen SPNs wurden mit Hilfe von SAXS im trockenen und gequollenen Zustand hinsichtlich ihrer Nanostruktur charakterisiert. In Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung konnte dabei ein SPN-System identifiziert werden, welches zunächst keine Nanostruktur aufweist, bei dem jedoch durch den Einfluss von erhöhter Temperatur oder selektivem Lösemittel gezielt eine deutliche Phasenseparation induziert werden konnte.
Darüber hinaus wurden in einer vergleichenden Studie Polymer-Protein-Konjugate via Michael-Additionsreaktionen zwischen endständig Acrylat-funktionalisiertem PEG oder POx mit variierenden Kettenlängen und den proteinogenen Aminogruppen von Lysozym als Modellprotein untersucht. Die jeweilige Konjugationseffizienz wurde mittels SDS-PAGE analysiert und die Reaktivitäten der jeweiligen polymeren Acrylat-Endgruppen wurden ferner mittels 1H-NMR Spektroskopie charakterisiert
Sprachlich-logische Bildung im Mathematikunterricht - (m)ein Dissertationsprojekt
No full textEine präzise und sprachlich korrekte Ausdrucksweise sowie folgerichtiges, logisches Argumentieren stellen wesentliche Ziele des Mathematikunterrichts dar (z. B. Reiss, 2009), erweisen sich jedoch als anspruchsvoll für Lernende wie Lehrende. Mein Forschungsprojekt widmet sich der Frage, wie mathematische Logik, genauer eine sprachlich-logische Bildung sowie das Lehren und Lernen korrekten logischen Schließens v. a. im Kontext des Beweisens, in den Mathematikunterricht integriert werden kann. Stoffdidaktische Forschung und fachdidaktische Entwicklungsforschung werden miteinander kombiniert
