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

Ueberwachungskonzepte im Rahmen der tragfaehigkeitsrelevanten Verstaerkung von Brueckenbauwerken aus Beton

Monitoring concepts in the frame of bearing capacity related strengthening of concrete bridge structures

Im Rahmen des Forschungsprojektes werden Ueberwachungskonzepte, die tragfaehigkeitsrelevante Verstaerkungen von Brueckenbauwerken aus Beton dauerhaft ueberwachen und beurteilen sollen, entwickelt. Die praktische Umsetzung des Konzeptes erfolgt anhand einer Pilotanwendung. Die konzeptionellen Arbeitsschritte umfassen die Vorstellung der tragfaehigkeitsrelevanten Verstaerkungsverfahren, die sich in der Praxis bewaehrt haben. Diese werden zusammengestellt und hinsichtlich der Anforderungen und Bedingungen fuer eine geeignete Ueberwachung analysiert. Daran anschliessend werden die fuer eine Dauerueberwachung von Verstaerkungsmassnahmen geeigneten Sensoren dargestellt und fuer die wesentlichen Verstaerkungsverfahren in Diagrammen zusammengefasst. Den Kernpunkt des Ueberwachungssystems stellt die Merkmalsextraktion und Diagnose aus den Messdaten dar. Dazu werden das Leistungsspektrum und die Unterschiede physikalischer und nichtphysikalischer Modelle unter Angabe von Vor- und Nachteilen analysiert. Auf der Grundlage der vorherigen Arbeitsschritte wird ein geeignetes Ueberwachungskonzept fuer die konkrete Umsetzung entwickelt und im Anschluss an der Talbruecke Germinghausen im Zuge der BAB 45 umgesetzt. Die Beurteilung der Funktion und Zuverlaessigkeit des Ueberwachungssystems erfolgt dabei anhand der Wirksamkeit der vorhandenen Stahllaschen, der Effektivitaet beziehungsweise Wirksamkeit der zusaetzlichen externen Vorspannung, des Einflusses der zusaetzlichen externen Vorspannung auf die vorhandenen Stahllaschen, sowie der dauerhaften Funktionsfaehigkeit der zusaetzlichen externen Vorspannung. Die Grundlage der Messdatenanalyse bildet der Vergleich von Messwerten innerhalb definierter Referenzzustaende vor und nach der Verstaerkung auf Basis der Regressionsanalyse. Insgesamt kann mit der Pilotanwendung gezeigt werden, dass sich das im Vorfeld erarbeitete Konzept unter Beruecksichtigung der dargestellten Randbedingungen und vorgenommenen Anpassungen als geeignete Methode zur Ueberwachung und qualitativen Bewertung der Verstaerkungsmassnahme bewiesen hat. ABSTRACT IN ENGLISH: In this project concepts for the permanent monitoring and evaluation of bearing capacity related strengthening methods for concrete bridges are developed. The practical realization of the concept is based on a pilot application. The conceptual steps include the description of bearing capacity related strengthening methods, which have proved effective in practice. These methods are compiled and analysed with regard to requirements and conditions of an appropriate monitoring system. After that, suitable sensors for the permanent monitoring of strengthening measures are represented and summarized in diagrams for the essential strengthening methods. The central point of the monitoring system is the feature extraction and the diagnosis of the measured data. For that the range of performance and the differences between physical and non-physical models are analysed stating the advantages and disadvantages. Based on the previous steps, a suitable monitoring concept for the specific realization is developed. After that the concept is put into practice at the bridge "Germinghausen" in the course of the federal motorway 45 (BAB 45). The performance and reliability of the monitoring system is evaluated by reference to the effectiveness of existing steel plates, the efficiency respectively effectiveness of the additional external prestressing, the effect of the additional external prestressing on the existing steel plates and the permanent performance of the additional external prestressing. The basis of the measuring data analysis is to compare measured data within defined reference conditions before and after the strengthening by using the regression analysis. Overall the pilot application shows, that the concept developed has proven to be a suitable method for the monitoring and qualitative evaluation of the strengthening measure considering the represented boundary conditions and the adjustments that have been made.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01581100
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-95606-189-9
  • Files: ITRD
  • Created Date: Nov 23 2015 11:05AM