Passie voor numeriek rekenen3201472interviewinterviewPassie voornumeriekrekenenAne de Boer32014 73cvAls De Boer na de ULO een keuze moet maken voor eenvervolgstudie, gaat zijn voorkeur uit naar de Sportacademie.Want sport is een van zijn grote liefhebberijen. Maar zijnouders zien een dergelijke opleiding niet zitten. Gezien zijntalent in b?tavakken, kiest hij uiteindelijk voor de HTS. Als hijdie heeft afgerond, moet hij in militaire dienst. Toch heeft hijniet het idee klaar te zijn met leren. Daarom gaat hij tijdenszijn militaire diensttijd, zodra de opleidingsperiode is afgelo-pen, Civiele Techniek studeren aan de TU Delft. Na zijndiensttijd, het is dan 1975, gaat hij zich volledig richten op zijnstudie. Heel snel krijgt hij een baan op de TU, voor twee?n-halve dag in de week. Hij is dan eigenlijk pas net begonnenmet studeren ? zijn propedeuse heeft hij nog niet binnen. Maarin zijn HTS-tijd heeft hij wel al voldoende kennis verzameldom zich nuttig te maken op de universiteit. Hij richt zichvooral op numerieke mechanica, niet-lineair rekenen en deeindige-elementenmethode (EEM), onderwerpen waar hij zichal op de HTS in heeft gespecialiseerd.Numerieke analyseVeel begeleiding krijgt De Boer van professor Bouma en deTU-medewerkers Kok, Vrijman en Vrouwenvelder en later ookvan professor Blaauwendraad. Aanvankelijk maakt hij vooralgebruik van het Amerikaanse pakket ICES-STRUDL, inNederland inmiddels niet meer in gebruik. Het was de tijd vande roemruchte ponskaarten. "Het doen van een berekeningwas heel tijdrovend. Met je zelfgeproduceerde ponskaartenmoest je aan het eind van de middag naar het rekencentrum.En dan maar hopen dat de uitvoer de volgende ochtend klaarwas. Soms kwam je erachter dat van de vijfhonderd kaarten ereentje niet was ingelezen, bijvoorbeeld omdat die aan eenander was vastgeplakt. Dan kon je gewoon opnieuw beginnen.En als die uitvoer dan eenmaal gereed was, vergde het behoor-lijk wat inspanning die te doorgronden. Contourplots had jenog niet. We moesten het doen met x-y-diagrammen op eengrafische terminal of uitvoer op kettingpapier." In die periodekomt ook DIANA opzetten. "Het was Blaauwendraad die datpakket naar de TU Delft haalde. Hij had er al ervaring mee uitzijn periode bij de Waterstaat."RijkswaterstaatZijn passie voor sport is hij in zijn studietijd niet verloren, veeltijd brengt Ane de Boer door op de sportstichting. Hij staataan de basis van een studentenhardloopvereniging, komt inhet bestuur van de sportstichting van de TU Delft en later ookin het landelijke sportstichtingsbestuur. Doordat hij veel tijdkwijt is met werk en sport, studeert hij pas in 1988 af. Eenmaalklaar, wordt zijn dienstverband aan de TU uitgebreid. Kortdaarna wordt hij, via Blaauwendraad, gedetacheerd bij Rijks-Al vanaf de HTS-tijd houdt Ane de Boerzich bezig met het modelleren vanconstructies. Inmiddels, na ruim 40 jaar,kun je hem gerust een specialist noemenop dat gebied. In de tussenliggendeperiode is er veel veranderd: techniekenzijn verbeterd, computers zijn snellergeworden. Ook zijn eigen rol bij Rijkswa-terstaat is niet meer te vergelijken metdie uit de begintijd. Wat is gebleven, iszijn passie voor het simuleren vanconstructiegedrag via numerieke reken-technieken.naam dr.ir. Ane de Boerleeftijd 62opleidingen HTS Weg- enWaterbouwkunde, TU Delft CivieleTechniekwerkgevers TU Delft, Rijkswaterstaat1 Ane de Boer bij de validatie-experimentenvan de T-liggers met tussenstorts in hetStevin Laboratorium van TU Delftfoto: Photoworkx, Rob Severijnen1Passie voor numeriek rekenen3201474interviewdat niet-lineair rekenen erg tijdrovend is. "We wilden uitzoe-ken of het niet mogelijk was sneller te rekenen, dus niet volle-dig niet-lineair, maar met toch betrouwbare informatie alsresultaat. We hadden een projectvoorstel geformuleerd vooreen promotiestudie. Helaas konden we zo gauw geen geschiktepromovendus vinden. Toen kwam het idee naar voren dat ikdat onderzoek zelf zou gaan doen."In zijn promotiestudie (Design strategy structural concrete in3D) richt De Boer zich op de mogelijkheden sneller te rekenenmet solids, volume-elementen. Hij ontwikkelt een methodemet sequentieel rekenen die enorme tijdwinst oplevert, wel eenfactor 10 of 20."Ik was en ben nog steeds van mening dat dit het gebied is datverder moet worden onderzocht. Het zou veel breder moetenworden ingezet. Dat kan ook dankzij de steeds krachtigerecomputers. Een berekening die vroeger 24 uur duurde, kan nuin een halfuur. Bijvoorbeeld het niet-lineair doorrekenen vanhet constructiegedrag gedurende 100 jaar, inclusief krimp enkruip. We moeten toe naar een situatie waarbij je niet alleen dezelfgekozen doorsneden toetst, maar de constructie als geheelwaterstaat. Hij gaat zich bezighouden met het numeriek simu-leren van bouwprocessen. "Ik ging onderzoeken wat de invloedwas van een extra rijstrook op een viaduct, of van de faseringvan een uitbouwbrug. Veel energie ging zitten in het ontwik-kelen van aanvullende modules voor DIANA. Ik heb in die tijdzelf ook veel geprogrammeerd, veelal in Fortran. Daarbij ginghet niet alleen om sterkteleer, maar bijvoorbeeld ook om stro-mingsleer, nodig om de temperatuurontwikkeling in eenconstructie te simuleren."In 1991 komt hij in vast dienstverband van Rijkswaterstaat. Hijheeft een functie op de afdeling Bouwtechnologie, die in feiteondersteunend is aan de ontwerpbureaus en de regiokantorenvan Rijkswaterstaat. Na het project bouwsimulatie verschuiftde aandacht naar constructieve veiligheid in relatie tot deEurocode, later probabilisme en weer later verkeersbelastin-gen. In 2003 wordt het onderwerp bestaande constructiesactueel.Tussen alle projecten door speelt de kwaliteitsbewaking vansoftware en validatie van materiaalmodellen via experimentenin het laboratorium en in situ een grote rol. "Wij vonden, envinden, het heel belangrijk dat de constructeurs ervan kunnenuitgaan dat alles werkt. We hebben testen ontwikkeld enaandacht besteed aan de link met de regelgeving. Dat eeneindige-elementenberekening aansluit op --diagrammen uitde betonnorm bijvoorbeeld. Vroeger zat in de pakketten geentoetsing volgens de norm, maar in het gebruik is dat natuurlijkwel heel belangrijk. Dat was nogal een klus, met al die verschil-lende internationale normen. Gelukkig is er met Eurocode nu??n Europese norm, maar door de grote hoeveelheid nationalebijlagen heb je nog steeds een woud aan verschillende regels. Jemoet namelijk ook rekening houden met normen uit hetbuitenland, want dergelijke programma's zijn zo specialistisch,dat ze ook voor de internationale markt moeten wordenontwikkeld. In Nederland zijn er misschien driehonderdmensen die dergelijke programma's gebruiken. Dat is gewoonte weinig, wil je er nog iets aan verdienen."PromotieDoor mee te denken met de ontwikkelingen en zelf ookmodules te bouwen, fungeert Rijkswaterstaat zowel als gebrui-ker als ontwikkelaar. Als gebruiker lopen ze tegen het feit aanfoto:Photoworkx,RobSeverijnen"Managers vinden die plaatjesvaak prachtig, hoe weinig ze ookzeggen"2Passie voor numeriek rekenen 32014 75ik bepaalde data moet analyseren, schrijf ik daar nog wel eenseen scriptje voor. Ook Fortran gebruik ik nog steeds." Hetdaadwerkelijke uitvoerende werk van ontwerpen en inspecte-ren ligt nu grotendeels bij de ingenieursbureaus. Of bij aanne-mers in geval van DBFM-contracten. Want het principe `demarkt tenzij' is nog altijd springlevend. "Onze ontwerpafdelin-gen zijn nagenoeg verdwenen. Tekenaars zijn sowieso bijnaallemaal weg. Nu hebben we een kleine veertig mensen zittenop de afdeling bruggen en viaducten. En dat aantal zal blijvenafnemen. Of er voor mij een opvolger komt als ik over eenaantal jaren met pensioen ga, is sterk de vraag."De Boer is zeker niet negatief over deze ontwikkeling. Maar hijziet wel de risico's. "Een aannemer is zeker in staat de verant-woordelijkheid te dragen voor de kwaliteitsbewaking van eenproject. Maar je hebt er altijd een paar rotte appels bij zitten.Die hebben dan op papier een kwaliteitsplan maar als je datgoed bekijkt, prik je dat zo lek. Ik ben ook wel benieuwd hoede objecten die nu worden gerealiseerd er over 20 tot 30 jaarbij staan. Maar de marktwerking is niet meer te stoppen. Het iseen politieke keuze geweest. Onder meer om geld te besparen,minder fte's bij de overheid. Maar hoe dat uitwerkt op dekosten op de totale levensduur van objecten moet ik nogbezien. Het uitbesteden kost ook een hoop geld. En je praatniet over constructeurs die genoegen nemen met een uurloonvan 50 euro."KennisOok het werken met niet-lineaire berekeningen komt steedsmeer op het bordje van de ingenieursbureaus te liggen. Helaasschort het daar nog wel eens aan kennis. Rijkswaterstaat hechtdaarom veel waarde aan een goede opleiding van die bureaus.Zo wordt veel energie gestoken in het opstellen van guidelinesen manuals, zodat men weet wat er wordt verwacht. "Maarvoordat iedereen het juiste kennisniveau heeft, zijn we weleven verder. De kwaliteit van dit specialistische werk kan vaaknog wel beter. Er worden fouten gemaakt bij het modelleren,uitgangspunten uit de norm worden niet goed gehanteerd.Dan denk ik wel eens, heb je nooit Cement gelezen? Het komtook voor dat bureaus vanwege de te grote investeringen dejuiste modules niet in huis hebben. Mensen bij de ingenieurs-bureaus krijgen bovendien niet veel ruimte te spelen met soft-toetst. Ik zie dat als een enorme kwaliteitsverbetering. We zijndaar tegenwoordig toe in staat maar gemeengoed is het zekernog niet." Ook op het gebied van ASR, chloride-indringing entemperatuur- of vochtontwikkelingen is er volgens De Boernog een wereld te winnen, ook dankzij EEM. "In het uiterstegeval moeten we proefbelasten, zoals dat nu is gebeurd inVlijmen-Oost. En dat gaat waarschijnlijk nog vaker nodig zijn.Maar beter en goedkoper is het de restcapaciteit te kunnenvoorspellen."Ondertussen is er wel al veel bereikt op het gebied van niet-lineair rekenen. In voorspanning bijvoorbeeld. En natuurlijkhet dwarskrachtonderzoek dat in 2012 een mijlpaal bereikte.De toegenomen mogelijkheden van EEM-pakketten hebbenechter ook een keerzijde. "Neem de uitvoer, daarin wordt nogwel eens doorgeschoten. Vaak worden wel twintig verschil-lende kleuren gebruikt voor een model, terwijl het enige wat jewilt weten is waar een constructie voldoet en waar niet. Inmijn ogen kun je veel beter een kleurtje zetten bij gebieden opeen veiligheidsfactor van 0,9, 1,0, 1,1 en misschien 1,2. Datgeeft een veel beter inzicht. Maar als je de computer zijn ganglaat gaan, onderscheidt hij veel meer kleuren. En nooit preciesop de grenzen die er echt toe doen. Maar managers vinden dieplaatjes vaak prachtig, hoe weinig ze ook zeggen."`De markt tenzij'De rol van De Boer is in de loop der jaren sterk veranderd.Waar hij in de begintijd nog veel zelf programmeert, komt hetnu vooral aan op co?rdineren, signaleren, dingen in bewegingkrijgen. "Als ik iets op een congres zie waarvan ik denk dat hetinteressant is, zorg ik ervoor dat die informatie bij collega's ofeen softwareleverancier terechtkomt. En het begeleiden vanafstudeerders is iets wat ik nog altijd heel graag doe. Ook hetprogrammeren ben ik niet helemaal uit het oog verloren. Als"Ik ben benieuwd hoe de objectendie nu worden gerealiseerd er over20 tot 30 jaar bij staan"32, 3 Proefbelasting van het viaduct inde A57 bij VlijmenPassie voor numeriek rekenen3201476interviewDatzelfde geldt bij calamiteiten. Nu zit alle informatie over eennieuw project vaak in een model, met alle voordelen van dien.In de communicatie met installateurs bijvoorbeeld. Zij wetenprecies hoe een brug in elkaar zit. En een inspecteur kan deGPS-gegevens van een foto van een schadegeval vergelijkenmet de co?rdinaten in het model. Op die manier is alle infor-matie van dat detail te achterhalen." Maar dit geldt alleen voornieuwe projecten. Het gros van de informatie staat in besteks-of werktekeningen, op papier. "Er wordt wel het nodige gedigi-taliseerd maar we kunnen nooit alles omzetten. Dat kostgewoon te veel geld en te veel inspanning op ICT-gebied. Maarje moet blijven volhouden. Want ik vind dat kennis toeganke-lijk moet zijn. Dat was destijds voor mij ook een van de moti-vaties om naar Waterstaat te gaan. Want op de TU was toen deafstand tot de praktijk nog weer groter."Kennisdeling moet verder rijken dan de landsgrenzen. Om diereden heeft Rijkswaterstaat de guideline niet-lineair rekenenopgesteld in het Engels, zodat hij ook in het buitenland is tegebruiken. "De zaken die bij ons spelen, spelen in het buiten-land ook. Daarom zijn internationale contacten zo belangrijk.Gelukkig hebben we die, bijvoorbeeld binnen fib, IABSE ofNafems (internationale organisatie over EEM, red.). Wijkunnen van hen leren maar zij ook van ons. In Nederlandhebben we nu samen met de TU Delft het initiatief genomenvoor een internationale wedstrijd voor de voorspelling van deafschuifcapaciteit van grote T-vormige voorgespannen beton-nen liggers. De winnaar wordt bekendgemaakt in november inParma."Binnen Nederland trekt Rijkswaterstaat veel op met de TUDelft en met TNO. Dat gebeurde eigenlijk altijd al, maar is nuin InfraQuest-verband geformaliseerd. "Die samenwerking isware en het op die manier zich eigen te maken. Die tijd was erbij ons indertijd wel. Maar dat is toch grotendeels hun eigenverantwoordelijkheid. We hebben dat gemerkt bij het dwars-krachtonderzoek, waarbij we toch veel hebben gedaan dekennis te verspreiden. Het is de vraag wie die kennis echt totzich neemt. Ik heb wel eens gedacht dat het goed zou zijnbureaus een berekening te laten uitvoeren van een van onzeobjecten, als een soort test. Je ziet ook dat rapportages vaakveel beter kunnen. Hoe vaak krijg ik niet een Excel-filetje metwat getallen, en dat is het dan. Geen inleiding, geen uitgangs-punten, geen conclusie."Een van de beste manieren waarop die kennis bij de bureauskomt, is via de afstudeerders en promovendi. "Ik heb tallozeafstudeerders en promovendi begeleid die met deze materiebezig zijn geweest. Die mensen komen uiteindelijk vaak bijbureaus terecht, en met hen de kennis."Om kennis te kunnen delen en verspreiden, is een goedeopslag van kennis van groot belang. Gelukkig vindt daarin veelverbetering plaats. Zo moeten studenten nu alle documentenvastleggen in repository bij de TU. En bij Rijkswaterstaat is ookal veel gedigitaliseerd. "Bij inspecties is het bijvoorbeeld erghandig dat je ziet wat er in het verleden al is uitgezocht."Dan denk ik wel eens, heb jenooit Cement gelezen?"454 Martinus Nijhoffbrug over de Waal bij Zaltbommel; de oude brugdelenworden geslooptfoto: https://beeldbank.rws.nl, Rijkswaterstaat / Joop van Houdt5 De balgstuw bij Ramspol beschermt het gebied langs het Zwartemeertegen opstuwend water vanuit het Ketelmeerfoto: https://beeldbank.rws.nl, RijkswaterstaatPassie voor numeriek rekenen 32014 77dekking is, dat blijft lastig te achterhalen, althans zonder niet-destructief onderzoek. Het werken met sensoren is ook nogzo'n techniek die nog in de kinderschoenen staat. Het liefstzouden we al tijdens de bouw intelligente sensoren in eenconstructie stoppen, die zelf allerlei informatie kunnen uitzen-den. Maar het probleem is de levensduur van deze sensoren.Die is nog veel te kort, hooguit een jaar of tien. En de eersteproblemen manifesteren zich meestal pas na 40 jaar. Ikzelfgeloof nog niet zo in die technologie. Anders is dat voor hetgebruik van RFID's, een soort barcodes op basis van radiotech-nologie. Die zenden alleen een signaal uit als er een leesappa-raat dichtbij komt. Die informatie kun je weer aan inspectiesen een BIM koppelen. Er wordt beweerd dat die RFID's wel100 jaar meekunnen. Je zou ze dus bij wijze van spreken aan dewapening kunnen hangen, zodat je altijd weet waar welke staafzit. Logischer lijkt het mij dat op elementniveau te doen en deinformatie over dat element te koppelen met een database."Tot slotDe Boer heeft een enorme ontwikkeling in de techniek meege-maakt maar het einde is dus nog lang niet in zicht. Dat is wathet vak zo mooi maakt. Maar zijn grote passie gaat nog altijduit naar het modelleren. En naar numerieke rekentechnieken."Het motiveert mij enorm het gedrag van een constructie tekunnen simuleren en voorspellen. En dat op basis van een vakals betonmechanica. Ik vind het prachtig te ervaren wat je nual in een halfuurtje krijgt berekend!" Jacques linssennoodzakelijk, daar moeten we echt aan werken. Veel mensenin ons vak zijn van nature solisten. Ik ook. Maar we moetenons realiseren dat we niet alles zelf kunnen." Binnen Infra-Quest-verband heeft ieder zijn eigen rol. Zo heeft TNO alsmissie de kennis naar het MKB en naar de ingenieursbureauste brengen. "In mijn ogen gebeurt dat nog te weinig, TNOricht zich te veel op normering en consultancy. Als er iets voorde eerste keer moet worden uitgezocht, ben je bij hen aan hetgoede adres, zeker als het moet leiden tot regelgeving. Maarvoor een normale adviesklus kun je vaak beter bij een gewooningenieursbureau terecht, dat scheelt toch in de kosten."Beheer en onderhoudDe Boer is niet vaak met specifieke nieuwbouwprojectenbezig. Een enkele keer bemoeit hij zich met de voorbereiding."Voor het bouwproces van de brug van Zaltbommel, hetnieuwe val van de Van Brienenoordbrug of de schaduwanalysevan de Balgstuw bij Ramspol." Tegenwoordig gaat bijna alleaandacht uit naar bestaande bouw, naar beheer en onderhoud.Daar zit op dit moment een heel groot belang. Het areaal datRijkswaterstaat in beheer heeft is enorm, ruim zesduizendobjecten. Aanleg van nieuwe kunstwerken vindt steeds minderplaats. "Het is belangrijk goed inzicht te krijgen in de restle-vensduur van kunstwerken. Als je kunt onderbouwen dat eenobject 15 of 30 jaar langer de beoogde levensduur meegaat,kan sloop worden voorkomen, en kunnen enorme bedragenworden bespaard. Daar mag dus best wat tegenover staan aanonderzoek en analyses. In plaats van te spreken over kosten,levert het ook enorm veel op. De kunst is wel dat op een effici-ente manier te doen. Daar zijn we dan ook volop mee bezig.Zo hebben we samen met de markt recent CRIAM ontwikkeld,een model waarmee risico's van betonconstructies kunnenworden ge?nventariseerd en gewogen. Ook hebben we samenmet de markt en InfraQuest-partners een QuickScanprocedureopgezet op basis waarvan je snel kunt beoordelen of eennadere analyse nodig is. En dat proces willen we zo goedmogelijk automatiseren. We willen straks bij wijze van sprekenmet ??n druk op de knop kunnen controleren of alle UC's(unity checks, red.) van al onze objecten voldoen. Ik denk datwe daar heel ver mee kunnen komen. We verwachten nu dat debeoordeling van vijfduizend van de ruim zesduizend objectengeautomatiseerd kan worden. De overige duizend moetenafzonderlijk worden beoordeeld, waar nodig met de eindige-elementenmethode."In de technieken om bestaande bouw in kaart te brengen, is alveel bereikt. Zo kunnen met laserscans de contouren van eenobject worden vastgelegd. Maar op het gebied van wapenings-detectie is er nog wel wat te winnen. "We kunnen wel al detec-teren waar er wapening zit maar hoe dik die is en wat de66 Van Brienenoordbrug over de Nieuwe Maas aan de oostkant van Rotterdamfoto: https://beeldbank.rws.nl, Rijkswaterstaat