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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Neue Ansaetze fuer ein Lebenszyklusmanagement der Strasseninfrastruktur / New approaches for a life cycle management of road infrastructure

Verfahren zur Berechnung der theoretischen Lebensdauer der Strasseninfrastruktur werden fuer bestimmte Anlagenteile bereits seit Laengerem eingesetzt und stellen zumindest einen Teil eines Lebenszyklusmanagements dar. Im Bereich der Ausserortsstrassen wird ein Pavement-Management-System (PMS) analog den Richtlinien fuer die Planung von Erhaltungsmassnahmen an Strassenbefestigungen (RPE-Stra) und diversen Weiterentwicklungen eingesetzt, im Innerortsbereich werden davon abgeleitete Vorgehensweisen zumindest in groesseren Kommunen eingesetzt. Unter anderem waren die Autoren an einem Forschungs-Projekt zur Ausarbeitung eines kommunalen PMS beteiligt. Aehnliche Systeme werden fuer den Bereich der Bauwerke angewandt. Solche Systeme decken mit der Nutzungsphase einen Teilbereich des Lebenszyklus ab. In der Planungsphase werden durch die Auswahl geeigneter Baustoffe und Baustoffgemische die Grundlagen fuer das spaetere Nutzungsverhalten gelegt. Ein Beispiel hierfuer ist die vor einigen Jahren eingefuehrte Bemessung nach den Richtlinien fuer die rechnerische Dimensionierung von Asphaltdecken/Betondecken im Oberbau von Verkehrsflaechen (RDO Asphalt beziehungsweise RDO Beton). Allerdings koennen Lebensdaueranalysen noch wesentlich weiter gefasst werden, wenn es gelingt, das reale Verhalten der Konstruktionen auch aufgrund statistischer und naturwissenschaftlicher Ansaetze zu beschreiben. Lebensdauerbetrachtungen koennen gerechnet werden, wenn zum einen die relevanten Bewertungsparameter ausreichend erfasst und zum anderen das tatsaechliche Materialverhalten weitgehend exakt beschrieben werden kann. Im Bereich der Bemessung von Fahrbahnkonstruktionen wurde versucht, nicht aufgrund fixierter Eingangsgroessen das Bemessungsergebnis zu erhalten, sondern materialbedingte und ausfuehrungsbedingte Schwankungen statistisch zu erfassen und darauf basierend das tatsaechliche Bemessungsergebnis zu berechnen. Risiken bezueglich unvermeidbarer Qualitaetsschwankungen koennen damit besser erfasst werden. Zur Verbesserung der Lebensdauermodelle werden neue Ansaetze verfolgt, mithilfe naturwissenschaftlich basierter Werkstoffmodelle im Grundlagenbereich Bewertungsmodelle fuer das tatsaechliche Verhalten von Bauteilen abzuleiten. Dies eignet sich besonders fuer Brueckenbauwerke, bei denen die chemischen Prozesse der Karbonatisierung beziehungsweise des Chloridangriffs analysiert wurden, darauf ein Verfahren zur Zustandserfassung und -bewertung sowie bautechnische Verfahren entwickelt wurde. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Methods for calculating the theoretical life cycle of the road infrastructure have been used for some time for certain asset parts and represent at least a part of the life cycle management. In the case of interurban roads a PMS is used analogously to RPE-Stra 01 and various further developments, in urban areas derived methods are used at least in larger municipalities. The authors were involved in a RD-project for the development of a municipal PMS. Similar systems are used for structures. Such systems cover with the service life a part of the life cycle. By choosing the appropriate construction material and composites of construction material in the planning phase, the foundation for the future use behavior is laid. One of the examples is the design procedure for pavements according to the RDO Asphalt or RDO Beton introduced a few years ago. However, life cycle analysis can be defined even more broadly when a description of the real behavior of constructions is also possible because of statistic and scientific approaches. Life cycle predictions can only be calculated reasonably, if valuation parameters are sufficiently covered and if the actual material behavior can be exactly described. For the design of roads it was tried not to achieve the measured results due to fixed inputs but to determine deviations depending on materials and execution statistically and use this as a base for the calculation of the actual measurement results. Risks with regard to inevitable quality fluctuation can thus be better defined. New approaches for the assessment of the behavior of real-existing structures using scientific based material models have been developed. In particular these approaches are suitable for bridges and tunnels. First, for that the actual state of structure, e. g. rate of carbonation or chloride penetration must be analyzed, followed by the selection of preventive measures. Further research activities are focused on the development of concepts for the life cycle management of technical infrastructure including the prediction of the behavior of materials. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Stöckner, M
    • GERDES, A
    • SCHWOTZER, M
  • Publication Date: 2013

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 421-8
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01492571
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 10 2013 9:40AM