Steven Robert Lorenzen

Force plates are the gold standard for measuring ground reaction forces, but their reliance on equilibrium equations limits them to single-contact measurements. During the double support phase of walking, when both feet touch the ground simultaneously, conventional force plates yield only the combined force and center of pressure. The individual foot contributions cannot be separated. This paper applies influence surface theory to extend force plate analysis beyond equilibrium-based methods. Instead of evaluating global force and moment balances, influence surfaces characterize how loads at different positions contribute to structural responses at individual supports. This enables load identification for multiple simultaneous contacts, with the number of separable loads determined by the available sensor count.The influence surfaces are trained from walking data using Gaussian Process Regression, capturing the real plate behaviour without requiring finite element modelling. To reduce complexity, the inverse problem is addressed sequentially. First, load positions are estimated. Second, the horizontal force components are determined.The method is validated on a 2.5m x 1.0m force plate using static tests with known load positions and walking trials with synchronized instrumented insoles providing the load distribution. The results show that the approach successfully reconstructs positions and three-dimensional ground reaction forces for both contacts, generally achieving accuracy comparable to equilibrium-based single-contact measurements while preserving natural gait.

Das Konzept des Building Information Modeling, kurz BIM, wird im AEC‐Sektor (Architektur, Ingenieurwesen, Bauwesen) v. a. in der Planung immer häufiger angewendet. Dies ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, darunter rechtliche Rahmenbedingungen sowie Fortschritte im Bereich der Softwareentwicklung und Datenverarbeitung. Dieser kontinuierliche Fortschritt führt zu einem breiten Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. So lässt sich das BIM‐Konzept daher auch für Anwendungen im Betrieb einsetzen, wie bspw. beim Monitoring von Eisenbahnbrücken. Hier werden Brückenbauwerke und Züge mit Sensoren ausgestattet, um die Brücken in Echtzeit überwachen und bewerten zu können. Die dabei aufgenommenen Sensordaten können in bestehende BIM‐Modelle integriert werden, um u. a. ein Update von Tragwerksmodellen durchzuführen und so realitätsnähere Tragwerksmodelle zu erhalten. Weiterhin ist auf der Grundlage der Auswertung der Sensordaten eine frühzeitige Schadenserkennung möglich und die aktualisierten Modelle können eine Abschätzung der Folgen erlauben. Diese Untersuchungen sind Teil des Forschungsprojekts ZEKISS, bei dem die Autoren hierfür Lösungsmöglichkeiten erarbeiten.