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Detailergebnis zu DOK-Nr. 81975

Einfluss der Fahrbahnqualität auf die Lebensdauer von Straßenbrücken aus Stahlbeton

Autoren	T. Hondl
Sachgebiete	15.0 Allgemeines, Erhaltung 15.3 Massivbrücken

Kaiserslautern-Landau: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, 2024, Dissertation, IX, 175 S., zahlr. B, T, Q, Anhang. − Online-Ressource: verfügbar unter: https:// kluedo.ub.rptu.de/frontdoor/index/index/docId/8510

Ein Ausfall von Ingenieurbauwerken wie Straßenbrücken hat erheblichen Einfluss auf die Kapazität der Infrastruktur. So wird bei beschädigten Strukturen oftmals die Lebensdauer durch Notfallmaßnahmen wie der Reduktion von Verkehrslasten erhöht. Im Zentrum der Arbeit steht die Frage, ob eine Verbesserung der Fahrbahnqualität im Bereich von Brücken stoßartige Einwirkungen infolge Fahrzeugbeanspruchung reduziert und somit über einen längeren Betrachtungszeitraum einer Entlastung gleichkommt. Hierzu soll eine Methode zur quantifizierbaren Darstellung des Einflusses der Fahrbahnqualität auf die Lebensdauer von Brücken aus Stahlbeton entwickelt werden. Dies erfordert die Durchführung von Simulationen zur Darstellung von Brückenüberfahrten untersuchter Fahrzeuge, um eine ausreichende Datengrundlage sicherzustellen. Mit dem Ziel, den Einfluss der Fahrbahnqualität auf ein solches Ereignis unverfälscht aus der Bauwerksantwort zu isolieren, ist ein angepasstes gekoppeltes Modell zu entwickeln. Dieses muss die wesentlichen Wechselwirkungen zwischen Fahrzeug und Bauwerk darstellen, nicht repräsentative Charakteristika von Einzelbauwerken bzw. Fahrzeugen jedoch ausklammern. Daher erfolgt eingangs eine getrennte Analyse und Modellbildung der drei Teilaspekte Fahrbahn, Fahrzeug und Brücke. Der Ist-Zustand bestehender Fahrbahnoberflächen wird auf Grundlage der spektralen Leistungsdichte bewertet, der Zielzustand einer geplanten Fahrbahnsanierung bei gegebener Oberflächenqualität prognostiziert. Unter Berücksichtigung von Achs- und Aufbauschwingungen werden vereinfachte Fahrzeugmodelle definiert, welche durch Fußpunktanregung in Schwingung versetzt werden können. Brückenbauwerke werden auf die Freiheitsgrade reduziert, die zur Darstellung des speziellen untersuchten Szenarios wesentlich sind. Die Überführung in ein gekoppeltes Fahrzeug-Bauwerk-Modell erlaubt die Simulation einer einzelnen Überfahrt mit klaren Eingangsgrößen. Zu deren Bewertung wird die relative Schädigung D(Index R) eingeführt.