Design und Evaluation einer integrierten Softwareplattform zur Optimierung von Stahlbeton-Tragwerken unter Einsatz evolutionärer Algorithmen

Komplexe Tragwerke aus Stahlbeton müssen einer stetig wachsenden Zahl an Anforderungen genügen. Bereits in den frühen Planungsphasen werden essentielle Entscheidungen getroffen, die wesentliche Eigenschaften des Bauwerkes beeinflussen. Aus diesem Grund ist der Einsatz softwaregestützter Optimierungsverfahren bereits in frühen Planungsphasen sinnvoll. Die Optimierungskriterien variieren je Projekt und umfassen üblicherweise neben der Wirtschaftlichkeit eine Reihe weiterer Aspekte. Eine wesentliche Anforderung an ein Optimierungssystem ist daher ein hohes Maß an Flexibilität. Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, ein skalierbares und flexibles Softwaresystem zu entwerfen, das durch Anwendung unterschiedlicher Methoden der künstlichen Intelligenz ermöglicht, komplexe Stahlbeton-Tragwerke hinsichtlich ihres konzeptuellen und detaillierten Entwurfs zu optimieren. Die Evaluierung der entwickelten Konzepte und prototypischen Software-Tools erfolgt anhand von 3D-Modellen von Stahlbeton- Hochhäusern. Ein wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit liegt in der inhaltlichen Entkopplung komplexer Optimierungs-, Modellierungs- und Bewertungsverfahren von deren softwaretechnischen Implementierung. Die dadurch erreichte Anpassbarkeit sämtlicher Stufen des Optimierungsprozesses erschließt dem Anwender ein bedeutend breiteres Einsatzspektrum, als dies mit üblichen, auf spezifische Problemstellungen zugeschnittenen Optimierungssystemen möglich ist.