Neuartige Methode zum Ermüdungsnachweis bestehender Straßenbrücken mittels Monitoring. Anwendungsbeispiel einer Straßenbrücke in der Schweiz

New method for fatigue verification of existing road bridges using monitoring data

Der Regelermüdungsnachweis für Straßenbrücken aus Stahl ist im Eurocode 3 Teil 2 (EN 1993-2) geregelt. Allerdings unterliegt dieser Nachweis Einschränkungen, so können beispielsweise Brücken mit Stützweiten außerhalb des Intervalls 10 Meter bis 80 Meter nicht nachgewiesen werden. Die vorgestellte Methode zum Nachweis gegen Ermüdung unterliegt hingegen keinerlei Einschränkungen und kann sowohl für alle Einflusslinienlängen als auch für Monitoringdaten verwendet werden. Sie basiert auf der numerischen Simulation der Schwingantwort der untersuchten Brücke. Insbesondere hinsichtlich einer Abschätzung der Ermüdungssicherheit und Restnutzungsdauer von bestehenden Straßenbrücken kann ein wirklichkeitsnaher Ermüdungsnachweis anhand von Monitoringdaten geführt werden. Mit der Methode lässt sich anhand der Messdaten der Schadensäquivalenzfaktor ermitteln und für Brücken mit ähnlichen Einflusslinientypen und gleichem Verkehrsvolumen verwenden, ohne Monitoring-Messungen für jede zu untersuchende Brücke durchzuführen. In der Praxis zeigte sich, dass die mittels Monitoring aufgenommenen Spannungen deutlich geringer sind als die infolge der normativen Ermüdungslastmodelle berechneten Spannungen. Daher bietet es sich an, mit der vorgestellten Methode objektgenaue Ermüdungslastmodelle und die zugehörigen Schadensäquivalenzfaktoren für bestehende Straßenbrücken zu ermitteln. Dadurch könnten hohe Instandsetzungskosten für Erhaltungsmaßnahmen vermieden werden. Am Beispiel einer Stahl-Beton-Verbundbrücke, die seit 1958 unter Verkehr liegt, wird die Anwendung der Methode demonstriert. ABSTRACT IN ENGLISH: For road bridges, the fatigue verification based on Eurocode can be carried out in general with the simple fatigue load model ELM3 and the damage equivalence factors λ1 allowing to avoid using the complex fatigue load model ELM4, which consists of five vehicle types. However, this application is limited. For example, bridges with spans or influence lines outside the interval (10 m–80 m) cannot be verified. Furthermore, a fatigue verification based on monitoring is presented in order to calculate and evaluate the damage equivalence factor λ1 for the monitoring data. Based on the current fatigue verification according to Eurocode, this paper presents a method for fatigue verification using the vibration response of bridges. This method is developed in order to calculate the damage equivalence factor λ1 for all bridge spans as well as for all monitoring spectra without any limitation. (A)

• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/00059900
• Authors:
  • Touilbi, A
  • Brühwiler, E
• Publication Date: 2022-3

Language

• German

Media Info

• Media Type: Print
• Features: Figures; References; Tables;
• Pagination: pp 155-66
• Serial:
  • Beton- und Stahlbetonbau
  • Volume: 117
  • Issue Number: 3
  • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
  • ISSN: 0005-9900
  • EISSN: 1437-1006

Subject/Index Terms

• ITRD Terms: 3867: Bauwerksmonitoring; 6464: Berechnung; 3455: Brücke; 5579: Ermüdung (Mater); 8313: Europäisches Komitee für Normung; 6136: Messung; 187: Norm (tech); 6473: Rechenmodell; 9103: Simulation; 5573: Spannungsermittlung
• Subject Areas: I24: BRUECKENENTWURF; I61: UNTERHALTUNG UND INSTANDSETZUNG;

Filing Info

• Accession Number: 01855563
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Aug 24 2022 9:24AM