Detailergebnis zu DOK-Nr. 78553
Optimierter Entwurf der Nachrüstungsmaßnahmen für Pfahlfundationen von Brücken (Forschungsprojekt AGB 2017/001) (Orig. engl.: Development of reliable methods for optimized retrofit design of bridge pile groups)
Autoren |
I. Anastasopoulos L. Sakellariadis A. Marin |
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Sachgebiete |
15.1 Belastungen und Belastungsannahmen 7.2 Erdarbeiten, Felsarbeiten, Verdichtung |
Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2022, 279 S., zahlr. B, T, Q (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 709)
Die laufende Modernisierung der Autobahninfrastruktur erfordert oftmals den Ausbau bestehender Brücken. Hierbei bilden die Fahrbahnverbreiterung und die Nachrüstung der Brückenpfeiler und -widerlager eine sehr anspruchsvolle Aufgabe sowohl für die Planer als auch für die Bauunternehmer. Um die damit erhöhten Lasten aus dem Oberbau aufnehmen zu können, ist die Verstärkung der Fundamente vor allem in erdbebengefährdeten Gebieten, wo die Beurteilung der Tragfähigkeit unter seismischer Belastung ein zentrales Element der Instandsetzungsplanung ist, unabdinglich erforderlich. Dieses Unterfangen kann extrem schwierig, kostspielig und zeitaufwändig sein, besonders wenn die Brückenpfeiler auf Pfahlgruppen fundiert sind. Ein erstes zentrales Element der Planung von Nachrüstungsmaßnahmen ist die Abschätzung der Tragfähigkeit bestehender Fundamente unter kombinierter seismischer Belastung. Ein zweites zentrales Element im Zusammenhang mit der Nachrüstung bestehender Pfahlgruppen ist das Bemessungskonzept selbst. Gegenwärtig werden Pfahlgruppen in der Regel so bemessen, dass sie "elastisch" bleiben (SIA 267, 2013). Es wird angenommen, dass das Versagen erreicht wird, wenn die Randpfähle ihre vertikale Tragfähigkeit vollständig mobilisiert haben. Eine Lastumverteilung auf die inneren Pfahlreihen ist in der Regel nicht zugelassen, was eine vollständige Mobilisierung der Momenten-Tragfähigkeit der Pfahlgruppe verhindert. Das Problem des Brückenausbaus ist nur ein Beispiel für die ständig wachsende Notwendigkeit, das Verhalten bestehender Fundamente unter komplexen Belastungsbedingungen zu untersuchen. Die unvermeidliche Alterung bestehender Infrastruktur in Verbindung mit der Weiterentwicklung der Erdbebenvorschriften und der Aktualisierung der Methoden zur Abschätzung der Bemessungseinwirkungen machen die Beurteilung und Verstärkung bestehender Pfahlgruppen in vielen praktischen Anwendungen zu einer großen Herausforderung. Technische, finanzielle und ökologische Herausforderungen im Zusammenhang mit der Nachrüstung von Fundamenten müssen auf optimale und vor allem rationale Weise angegangen werden.