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Auswirkungen des Schwerverkehrs auf die Nutzungsdauer der Brückenbauwerke der Bundesfernstraßen
15.389
IDN 0
Forschungsstelle Universität Hannover, Institut für Massivbau (Prof. Dr.-Ing. J. Grünberg)
Bearbeiter Hansen, M.
Liebig, J.-P.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn
Stand Abschluss: Dezember 2006

Die Lebensdauer bestehender Brückenbauwerke hängt stark von den gegenwärtigen und prognostizierten ermüdungsrelevanten Beanspruchungen ab. In dem Forschungsbericht werden vorgespannte Fahrbahnplatten, Koppelfugen, nicht schubbewehrte Bauteile, der Verbund sowie Fahrbahnübergänge hinsichtlich ihrer zu erwartenden Lebensdauer unter Ermüdungsbeanspruchung untersucht. Als Grundlage für die Ermüdungsuntersuchungen dienen vier in Längsrichtung vorgespannte repräsentative Brücken. Dabei handelt es sich um eine auch in Querrichtung vorgespannte Kastenträgerbrücke über elf Felder, eine schiefwinklige Plattenbrücke über drei Felder, eine auch in Querrichtung vorgespannte Plattenbalkenbrücke über sieben Felder sowie eine Plattenbalkenbrücke über vier Felder. Mit den Ergebnissen aus der numerischen Berechnung werden die Ermüdungsnachweise nach DIN-Fachbericht 102 geführt und durch einen definierten Ausnutzungsgrad veranschaulicht. Dieser wird für die Ermüdungsnachweise des Beton- und Spannstahls sowie des Betons in Brückenlängs- und -querrichtung an den maßgebenden Orten ermittelt. Neben diesen Ermüdungsuntersuchungen werden vier weiter Lastmodelle untersucht, um die Auswirkungen schwerer Fahrzeuge beurteilen zu können. Bei den Brücken mit Spanngliedkopplungen werden an den Koppelstellen ebenfalls die Ausnutzungsgrade bestimmt. Zudem wird der Stand der Forschung gesammelt, Besonderheiten werden herausgestellt und es wird ein tabellarischer Überblick über die gängisten Spannverfahren und deren Schadenspotenzial gegeben. Die Fahrbahnplatten werden als nicht schubbewehrte Bauteile von Brücken auch probabilistisch untersucht. Als Grundlage für die Zuverlässigkeitsanalyse werden experimentelle Untersuchungen aus der Literatur ausgewertet, um die Ungenauigkeit des Bemessungsmodells für die Ermüdungstragfähigkeit unter Querkraftbeanspruchung zu quantifizieren. Mit der anschließenden FORM-Auswertung werden Versagenswahrscheinlichkeiten bestimmt und ein Bezug zur voraussichtlichen Nutzungsdauer wird geschaffen. Die gesammelten Erkenntnisse werden in Beurteilungskriterien für Brückentragwerke unter Ermüdungsbeanspruchung gebündelt.

Veröffentlichung