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Detailergebnis zu DOK-Nr. 56067

Finite-Elemente-Untersuchung von Ermüdungsrissen infolge Biegungen an geschweißten Stahlbrücken (Orig. engl.: Finite element study of distortion-induced fatigue in welded steel bridges)

Autoren	Y. Zhao W.M. Roddis
Sachgebiete	15.1 Belastungen und Belastungsannahmen 15.2 Stahlbrücken

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2003 (Transportation Research Record (TRB) H. 1845) S. 57-65, 11 B, 1 T, 8 Q

Biegungen und Verdrehungen sind die Hauptursachen für Ermüdungsrisse an geschweißten Stahlbrücken. Diese Risse treten vermehrt dort auf, wo Querträger an die Längsträger angeschlossen werden. Am Beispiel einer Brücke über den Walnut River in Winfield (Kansas) werden die Ursachen für das Auftreten solcher Risse untersucht und aufgezeigt. Mit Finite-Elemente-Berechnungen werden die Spannungsverläufe im Bereich der Anschlüsse und insbesondere im Bereich der Aussparungen an den Ober- und Untergurten ermittelt. Die Aussparungen im Bereich der Untergurte sind oft Spannungen ausgesetzt, die in der Nähe der Versagensgrenze liegen. Die in diesem Bereich auftretenden Biegungen werden den zugehörigen Spannungen gegenübergestellt, und es werden die Bereiche bestimmt, an denen die Spannungen Maximalwerte erreichen. Wegen der unterschiedlichen Beanspruchungen werden zwei verschiedene Instandsetzungs- oder Verstärkungsmaßnahmen vorgeschlagen. Während im Bereich positiver Momente geschraubte Verstärkungen zu bevorzugen sind, sollten im Übergangsbereich und im Bereich negativer Momente geschweißte Verstärkungen verwendet werden. Nach einer lokalen Verstärkung sollten die Spannungen in den angrenzenden Bereichen untersucht und gegebenenfalls die Schweißnähte überprüft werden, um neue Risse zu verhindern.