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Lebenszyklusmanagement von Bruecken bei Unsicherheit

Life-cycle management of bridges under uncertainty

Es wird ein kurzer Ueberblick ueber die aktuellen Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des Managements der Brueckenerhaltung waehrend der Nutzungszeit in den USA gegeben. Dort hatten 2010 etwa 24 Prozent der Bruecken im Zuge von Highways Tragfaehigkeitsdefizite oder sie waren aus anderen Gruenden nicht mehr hinreichend funktionsfaehig. Gluecklicherweise hat sich der Prozentsatz der geschaedigten Bruecken infolge der ergriffenen Erhaltungs- und Verstaerkungsmassnahmen in den vergangenen zwei Jahrzehnten deutlich verringert. Das beschriebene, modular aufgebaute System der Brueckenerhaltung beinhaltet unter anderem Bestandsaufnahme, Beurteilung des Tragverhaltens, Bewertung der Zuverlaessigkeit sowie die Optimierung der Ueberwachungsverfahren. Das Managementsystem ist sodann auf Bauwerke anzuwenden und die Wirksamkeit ist zu ueberpruefen. Das Verfahren soll die Lebenszykluskosten bei gleichzeitiger Steigerung der Lebensdauer minimieren und den Zustand der Bruecken verbessern. Im Bedarfsfall ist das Verfahren wiederholt anzuwenden. Die im Bauwerk vermuteten Defizite und die dafuer kennzeichnenden Indikatoren sollten auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Basis analysiert werden. Im Einzelnen wird dazu auf die probabilistische Berechnung der die Zuverlaessigkeit des Bauwerks kennzeichnenden Indikatoren eingegangen. Ergaenzend wird eine Fallstudie praesentiert, welche die Vorteile der Anwendung des Verfahrens verdeutlicht. Die Fallstudie behandelt im Wesentlichen Stahlbruecken mit mehreren Haupttraegern und aufliegender Fahrbahnplatte, die etwa 50 Prozent des Brueckenbestands im Zuge von Highways ausmachen. Exemplarisch erfolgt die Betrachtung fuer die Bruecke ueber den Wisconsin River im Zuge der I-39 in Wisconsin. Der Ueberbau besteht aus einem fuenffeldrigen Stahlfachwerktraeger mit einer Gesamtlaenge von 196 Metern. Das Bauwerk wurde 1961 dem Verkehr uebergeben. 2004 wurde es mit verschiedenen Sensoren fuer eine Langzeitueberwachung ausgeruestet. Zwischen 2006 und 2008 erfolgte eine Generalinstandsetzung mit Abriss und Neubau der Fahrbahnplatte, Anordnung von zusaetzlichen Laengstraegern und Umbauten an den Unterbauten. Zur Beurteilung der Massnahmen wurden verschiedene Indikatoren, die das Verhalten der Bruecke auf probabilistische Weise beschreiben, als Grundlage fuer das Erhaltungsmanagement festgelegt. Die einzelnen Elemente des Verfahrens zur Erhaltung von Bruecken waehrend der Nutzungszeit sollen kuenftig mit den gewonnenen Erkenntnissen weiterentwickelt werden. Zu weiteren Forschungsarbeiten gehoeren auch Untersuchungen zu den Auswirkungen von simultan auftretenden Schaedigungsmechanismen. ABSTRACT IN ENGLISH: Highway bridges are subject to progressive performance deterioration throughout their service life. This deterioration, if not effectively managed, may reduce the structural performance to alarming levels and render the structure unsafe for public use. Over the last decades, life-cycle management of civil infrastructure systems has been a subject of continuous research efforts aiming to establish the main elements required for the practical implementation of such effective management concepts. The objective of this paper is to present a brief overview of the recent research work in the field of life-cycle management of deteriorating highway bridges. Elements integrated for the life-cycle management are discussed, these elements include advanced assessment of life-cycle performance, analysis of component and system performance interaction, updating the life-cycle performance by information obtained from structural health monitoring and controlled testing, and life-cycle management optimization. Additionally, this paper presents the potential benefits of application of the life-cycle management by presenting a case study with the analysis results of different elements in the life-cycle integrated framework. (A)

  • Availability:
  • Corporate Authors:

    TECHNISCHE UNIVERSITAET DRESDEN, INSTITUT FUER MASSIVBAU

    DRESDEN,   DEUTSCHLAND BR  D-01062
  • Authors:
    • FRANGOPOL, D M
    • SOLIMAN, M
  • Publication Date: 2013

Language

  • English

Media Info

  • Pagination: 35-46
  • Monograph Title: Tagungsband zum 23. Dresdner Brueckenbausymposium. 11. und 12. Maerz 2013

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01514576
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-86780-313-7
  • Files: ITRD
  • Created Date: Feb 19 2014 11:14AM