Detailergebnis zu DOK-Nr. 61293
Vorschlag für ein mathematisches Modell für tägliche und saisonale thermische Brückenverschiebungen (-verformungen) (Orig. engl.: Proposed mathematical model for daily and seasonal thermal bridge displacements)
| Autoren |
S. Arsoy |
|---|---|
| Sachgebiete |
15.1 Belastungen und Belastungsannahmen |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2008 (Transportation Research Record (TRB) H. 2050) S. 3-12, 4 B, 2 T, 24 Q
Temperaturänderungen verursachen bei Baustoffen Längenänderungen. Wie die meisten Bauwerke sind Brücken aufgrund wechselnder Temperaturen täglichen und saisonalen thermischen Verschiebungen unterworfen. Bei konventionellen Brücken nehmen Dehnungsfugen und bewegliche Widerlager die Verschiebungen auf. Bei integralen Brücken wird zugunsten starrer Verbindungen auf Dehnungsfugen verzichtet. Somit unterliegen Überbau, Widerlager und Pfeiler im Verlauf der Temperaturzyklen unterschiedlichen Verschiebungen/-verformungen. Um die temperaturbedingten Interaktionen zwischen Bauwerk und Untergrund zu verstehen, benötigt man für die verschiedenen thermischen Zyklen ein realistisches thermisches Modell für diese Verschiebungen. In dem Beitrag werden zunächst die Faktoren diskutiert, die Temperaturänderungen bei Brücken bewirken und wie diesen in der Entwurfsphase Rechnung getragen werden kann. Das vorgeschlagene mathematische Modell berücksichtigt realistische Muster sowohl für wechselnde tägliche als auch jahreszeitliche Temperaturzyklen über die Zeit und für die Bautemperaturen. Die Brauchbarkeit, Praktikabilität und Bedeutung des Modells wurden an 1:1-Laborversuchen für Brückenteile und 2 Pfeilertypen verifiziert. Die Studie zeigt, dass mit der vorgeschlagenen Methode schädliche Wirkungen, die durch den täglichen Temperaturwechsel hervorgerufen werden, entdeckt werden können. Über nummerische Beispiele werden potenzielle Anwendungen des Modells aufgezeigt und Vergleiche zwischen dem Modell und den an einem vorhandenen Bauwerk realistisch gemessenen Temperaturzyklen diskutiert. Dabei wurde eine gute Übereinstimmung zwischen dem Modell und den gemessenen Daten festgestellt.