Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich.Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert.Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird.Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich.Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert.Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird.Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das ständig steigende Güterverkehrsaufkommen auf deutschen Fernstraßen macht die Frage immer dringlicher, inwieweit die Belastungen der Brückenbauwerke durch den Schwerverkehr mit den jetzt gültigen Normlastansätzen noch zutreffend zu beschreiben sind. Gleichzeitig werden neue Fahrzeugkonzepte diskutiert und in Pilotprojekten geprüft. Dabei erhöht man versuchsweise die zulässigen Gesamtgewichte und verändert die Fahrzeuggeometrie. Gemeinsames Ziel solcher Projekte ist es, die wachsende Gütermenge effizient transportieren zu können.Die vorliegende Arbeit stellt ein Messsystem am Kastentragwerk einer Autobahnbrücke vor. Mit dieser Versuchseinrichtung werden Beanspruchungen erfasst, durch welche sich die derzeitigen Verkehrseinwirkungen beschreiben lassen. Die Messsignale der 90 Sensoren des Messsystems, die in einer Dauermessung über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet wurden, werden in eigenständigen Programmen als Erweiterung zur Messsoftware aufbereitet und ausgewertet. Nach der Installation musste das Messsystem kalibriert werden. Dabei fuhren drei verschiedene Lastkraftwagen mit zuvor bestimmten Achslasten nach einem vorbereiteten Ablauf-Programm mehrmals über die Brücke.Die Ergebnisse der Kalibrierung erlauben es, die an der Brücke unter laufendem Verkehr gemessenen Beanspruchungen den zugehörigen Einwirkungen zuordnen zu können. Der Kalibriervorgang ist durch ingenieur-geodätische Messungen ergänzt und erweitert worden. Mit der Berücksichtigung der Kalibrier- Daten ist ein Finite-Elemente-Modell erstellt worden, das die Beanspruchungen des Tragwerks realitätsnah beschreiben kann. Dieses Modell schafft die Möglichkeit dafür, die Untersuchungen auch auf Stellen der Brücke auszudehnen, die messtechnisch nicht erreicht werden können. Gleichzeitig lassen sich auch Veränderungen in den Verkehrseinwirkungen untersuchen. Die Ergebnisse der Messdatenauswertung und der auf diese Weise erweiterten numerischen Berechnungen werden den derzeit gültigen Lastmodellen gegenübergestellt. Bei der Untersuchung des Lastmodells für die Tragfähigkeit wurden Stellen des Kastenträgers identifiziert, an denen Extremwerte der Beanspruchungen durch den aktuellen Verkehr die Grenzwerte des Lastmodells überschreiten. Außerdem kann die Zunahme der Beanspruchung für den Fall nachgewiesen werden, dass Fahrzeuge von größerem Gesamtgewicht die Brücke benutzen sollten. Bei den Untersuchungen zur Ermüdung wird deutlich, dass durch zunehmende Gesamtlasten im Schwerverkehr insbesondere die globalen Beanspruchungen ansteigen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das ständig steigende Güterverkehrsaufkommen auf deutschen Fernstraßen macht die Frage immer dringlicher, inwieweit die Belastungen der Brückenbauwerke durch den Schwerverkehr mit den jetzt gültigen Normlastansätzen noch zutreffend zu beschreiben sind. Gleichzeitig werden neue Fahrzeugkonzepte diskutiert und in Pilotprojekten geprüft. Dabei erhöht man versuchsweise die zulässigen Gesamtgewichte und verändert die Fahrzeuggeometrie. Gemeinsames Ziel solcher Projekte ist es, die wachsende Gütermenge effizient transportieren zu können.Die vorliegende Arbeit stellt ein Messsystem am Kastentragwerk einer Autobahnbrücke vor. Mit dieser Versuchseinrichtung werden Beanspruchungen erfasst, durch welche sich die derzeitigen Verkehrseinwirkungen beschreiben lassen. Die Messsignale der 90 Sensoren des Messsystems, die in einer Dauermessung über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet wurden, werden in eigenständigen Programmen als Erweiterung zur Messsoftware aufbereitet und ausgewertet. Nach der Installation musste das Messsystem kalibriert werden. Dabei fuhren drei verschiedene Lastkraftwagen mit zuvor bestimmten Achslasten nach einem vorbereiteten Ablauf-Programm mehrmals über die Brücke.Die Ergebnisse der Kalibrierung erlauben es, die an der Brücke unter laufendem Verkehr gemessenen Beanspruchungen den zugehörigen Einwirkungen zuordnen zu können. Der Kalibriervorgang ist durch ingenieur-geodätische Messungen ergänzt und erweitert worden. Mit der Berücksichtigung der Kalibrier- Daten ist ein Finite-Elemente-Modell erstellt worden, das die Beanspruchungen des Tragwerks realitätsnah beschreiben kann. Dieses Modell schafft die Möglichkeit dafür, die Untersuchungen auch auf Stellen der Brücke auszudehnen, die messtechnisch nicht erreicht werden können. Gleichzeitig lassen sich auch Veränderungen in den Verkehrseinwirkungen untersuchen. Die Ergebnisse der Messdatenauswertung und der auf diese Weise erweiterten numerischen Berechnungen werden den derzeit gültigen Lastmodellen gegenübergestellt. Bei der Untersuchung des Lastmodells für die Tragfähigkeit wurden Stellen des Kastenträgers identifiziert, an denen Extremwerte der Beanspruchungen durch den aktuellen Verkehr die Grenzwerte des Lastmodells überschreiten. Außerdem kann die Zunahme der Beanspruchung für den Fall nachgewiesen werden, dass Fahrzeuge von größerem Gesamtgewicht die Brücke benutzen sollten. Bei den Untersuchungen zur Ermüdung wird deutlich, dass durch zunehmende Gesamtlasten im Schwerverkehr insbesondere die globalen Beanspruchungen ansteigen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Gewährleistung einer einwandfreien Qualität und zur Vermeidung von Schadenfällen sind saubere konstruktive Durchbildung und materialtechnische Maßnahmen im Hinblick auf die erforderliche Dauerhaftigkeit ebenso wichtig wie sorgfältige Berechnung. Aus der ausführlichen Darstellung der Entwurfsgrundlagen und -ziele ist ersichtlich, welche Aspekte bei der Projektierung und Ausführung von Stahlbetonbrücken besonders zu beachten sind. Die vorgeschlagenen Berechnungsmodelle und -methoden für den Nachweis der Tragsicherheit und der Gebrauchsfähigkeit sind einfach, übersichtlich und praxisnah dargestellt und liefern ausreichend genaue Ergebnisse. Großes Gewicht wurde auf die Erläuterung und die Lösung der bezüglich Dauerhaftigkeit besonders wichtigen konstruktiven Probleme gelegt.
Aktualisiert: 2023-01-20
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Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich.Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert.Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird.Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das ständig steigende Güterverkehrsaufkommen auf deutschen Fernstraßen macht die Frage immer dringlicher, inwieweit die Belastungen der Brückenbauwerke durch den Schwerverkehr mit den jetzt gültigen Normlastansätzen noch zutreffend zu beschreiben sind. Gleichzeitig werden neue Fahrzeugkonzepte diskutiert und in Pilotprojekten geprüft. Dabei erhöht man versuchsweise die zulässigen Gesamtgewichte und verändert die Fahrzeuggeometrie. Gemeinsames Ziel solcher Projekte ist es, die wachsende Gütermenge effizient transportieren zu können.Die vorliegende Arbeit stellt ein Messsystem am Kastentragwerk einer Autobahnbrücke vor. Mit dieser Versuchseinrichtung werden Beanspruchungen erfasst, durch welche sich die derzeitigen Verkehrseinwirkungen beschreiben lassen. Die Messsignale der 90 Sensoren des Messsystems, die in einer Dauermessung über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet wurden, werden in eigenständigen Programmen als Erweiterung zur Messsoftware aufbereitet und ausgewertet. Nach der Installation musste das Messsystem kalibriert werden. Dabei fuhren drei verschiedene Lastkraftwagen mit zuvor bestimmten Achslasten nach einem vorbereiteten Ablauf-Programm mehrmals über die Brücke.Die Ergebnisse der Kalibrierung erlauben es, die an der Brücke unter laufendem Verkehr gemessenen Beanspruchungen den zugehörigen Einwirkungen zuordnen zu können. Der Kalibriervorgang ist durch ingenieur-geodätische Messungen ergänzt und erweitert worden. Mit der Berücksichtigung der Kalibrier- Daten ist ein Finite-Elemente-Modell erstellt worden, das die Beanspruchungen des Tragwerks realitätsnah beschreiben kann. Dieses Modell schafft die Möglichkeit dafür, die Untersuchungen auch auf Stellen der Brücke auszudehnen, die messtechnisch nicht erreicht werden können. Gleichzeitig lassen sich auch Veränderungen in den Verkehrseinwirkungen untersuchen. Die Ergebnisse der Messdatenauswertung und der auf diese Weise erweiterten numerischen Berechnungen werden den derzeit gültigen Lastmodellen gegenübergestellt. Bei der Untersuchung des Lastmodells für die Tragfähigkeit wurden Stellen des Kastenträgers identifiziert, an denen Extremwerte der Beanspruchungen durch den aktuellen Verkehr die Grenzwerte des Lastmodells überschreiten. Außerdem kann die Zunahme der Beanspruchung für den Fall nachgewiesen werden, dass Fahrzeuge von größerem Gesamtgewicht die Brücke benutzen sollten. Bei den Untersuchungen zur Ermüdung wird deutlich, dass durch zunehmende Gesamtlasten im Schwerverkehr insbesondere die globalen Beanspruchungen ansteigen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das ständig steigende Güterverkehrsaufkommen auf deutschen Fernstraßen macht die Frage immer dringlicher, inwieweit die Belastungen der Brückenbauwerke durch den Schwerverkehr mit den jetzt gültigen Normlastansätzen noch zutreffend zu beschreiben sind. Gleichzeitig werden neue Fahrzeugkonzepte diskutiert und in Pilotprojekten geprüft. Dabei erhöht man versuchsweise die zulässigen Gesamtgewichte und verändert die Fahrzeuggeometrie. Gemeinsames Ziel solcher Projekte ist es, die wachsende Gütermenge effizient transportieren zu können.Die vorliegende Arbeit stellt ein Messsystem am Kastentragwerk einer Autobahnbrücke vor. Mit dieser Versuchseinrichtung werden Beanspruchungen erfasst, durch welche sich die derzeitigen Verkehrseinwirkungen beschreiben lassen. Die Messsignale der 90 Sensoren des Messsystems, die in einer Dauermessung über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet wurden, werden in eigenständigen Programmen als Erweiterung zur Messsoftware aufbereitet und ausgewertet. Nach der Installation musste das Messsystem kalibriert werden. Dabei fuhren drei verschiedene Lastkraftwagen mit zuvor bestimmten Achslasten nach einem vorbereiteten Ablauf-Programm mehrmals über die Brücke.Die Ergebnisse der Kalibrierung erlauben es, die an der Brücke unter laufendem Verkehr gemessenen Beanspruchungen den zugehörigen Einwirkungen zuordnen zu können. Der Kalibriervorgang ist durch ingenieur-geodätische Messungen ergänzt und erweitert worden. Mit der Berücksichtigung der Kalibrier- Daten ist ein Finite-Elemente-Modell erstellt worden, das die Beanspruchungen des Tragwerks realitätsnah beschreiben kann. Dieses Modell schafft die Möglichkeit dafür, die Untersuchungen auch auf Stellen der Brücke auszudehnen, die messtechnisch nicht erreicht werden können. Gleichzeitig lassen sich auch Veränderungen in den Verkehrseinwirkungen untersuchen. Die Ergebnisse der Messdatenauswertung und der auf diese Weise erweiterten numerischen Berechnungen werden den derzeit gültigen Lastmodellen gegenübergestellt. Bei der Untersuchung des Lastmodells für die Tragfähigkeit wurden Stellen des Kastenträgers identifiziert, an denen Extremwerte der Beanspruchungen durch den aktuellen Verkehr die Grenzwerte des Lastmodells überschreiten. Außerdem kann die Zunahme der Beanspruchung für den Fall nachgewiesen werden, dass Fahrzeuge von größerem Gesamtgewicht die Brücke benutzen sollten. Bei den Untersuchungen zur Ermüdung wird deutlich, dass durch zunehmende Gesamtlasten im Schwerverkehr insbesondere die globalen Beanspruchungen ansteigen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich.Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert.Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird.Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.
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