Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 79808

Einfluss der Querbiegung auf den Schubwiderstand von Betonbrücken (Forschungsprojekt AGB 2014/001)

Autoren	D. Karagiannis W. Kaufmann
Sachgebiete	15.3 Massivbrücken

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2022, 251 S., zahlr. B, T, 95 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 710)

Der Bericht soll zu einem besseren Verständnis des Last-Verformungsverhaltens und einer zuverlässigeren Beurteilung der Tragsicherheit von Hohlkastenbrücken, welche eine kombinierte Beanspruchung aus Längsschub und Querbiegung erfahren, beitragen. Der erste Teil der Arbeit beschreibt die Ursache von Querbiegemomenten, fasst die relevanten Parameter zusammen, die das Last-Verformungsverhalten der Stege beeinflussen, und identifiziert bestehende Wissenslücken. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Definition der Versuchsserie zur Untersuchung des Tragverhaltens der Stege von Hohlkastenbrücken. Im zweiten Teil wird das Versuchsprogramm vorgestellt. Insgesamt wurden zehn Versuche an orthogonal bewehrten, ebenen Schalenelementen im Large Universal Shell Element Tester (LUSET), einer neuen Versuchsanlage an der ETH Zürich, durchgeführt. Die Versuchskörper wurden einer Kombination aus homogener Belastung und aufgezwungener Verformung unterworfen, um die aus globaler Beanspruchung resultierenden Randbedingungen für die Stege realitätsnah zu simulieren. Die variierten Parameter umfassten den Bügelbewehrungsgehalt, die kinematischen Randbedingungen und die Reihenfolge der aufgebrachten Belastungen. Um den Einfluss einer infolge Längsschub reduzierten Steifigkeit der Stege auf die Verteilung der Querbiegemomente zu untersuchen, wurde ein Hybridversuch an einem Querschnitt der Brücke durchgeführt. In dem Versuch bildete ein Finite-Elemente-Modell, dessen Steifigkeit kontinuierlich an die Biegesteifigkeit eines im LUSET eingebauten Versuchskörpers angepasst wurde, das globale Verhalten eines gesamten Brückenquerschnitts ab und gab die Belastung des Versuchskörpers vor. Eine Diskussion des Einflusses der untersuchten Parameter schließt diesen Teil der Arbeit ab. Im dritten Teil der Arbeit wird ein geschichtetes Schalenelementmodell definiert und dahingehend erweitert, dass einerseits Verformungen vorgegeben und andererseits verzahnte Risse mit fester Neigung berücksichtigt werden können. Die Eignung des Modells zur Vorhersage des Last-Verformungsverhaltens wird mit den im zweiten Teil der Arbeit erhaltenen Versuchsresultaten verifiziert. Nach erfolgter Validierung des vorgeschlagenen geschichteten Schalenelements wird die Anwendbarkeit von starr-ideal plastischen Modellen auf Bauteile mit sehr geringem Bügelbewehrungsgehalt diskutiert.