Langzeitmessungen an einer vorgespannten integralen Rahmenbrücke mit bewehrten Betongelenken – Vergleich Messergebnisse mit numerischen Simulationen – eine Gegenüberstellung nach 8 Jahren Messdauer

Abstract

Im Rahmen des durch die ÖBB‐Infrastruktur AG initiierten Forschungsprojekts im Zuge der Errichtung einer Straßenbrücke beim Neubau des Semmering‐Basistunnels in Österreich wurden umfangreiche Langzeitmessungen des tatsächlichen Bauwerksverhaltens ab Herstellung einer Brücke im Jahr 2014 durchgeführt. Bei der vorliegenden Brücke handelt es sich um eine integrale vorgespannte Rahmenbrücke mit Betongelenken. Bei der Errichtung der Brücke wurden zur Langzeitmessung der Verformungen, Verdrehungen, Temperaturänderungen und Erddruckspannungen unterschiedliche Messsensoren sowohl innerhalb der Betonquerschnitte vor Betonage als auch an der Oberfläche der Betontragstruktur installiert. Die Messungen laufen nun seit der Errichtung der Brücke im Jahr 2014 bzw. der Absenkung des Lehrgerüsts über einen Zeitraum von acht Jahren permanent und stellen damit eine umfassende Grundlage zur Gegenüberstellung von Messung, numerischer Simulation und ingenieurpraktischen Ansätzen auf der Einwirkungs‐ und Widerstandseite dar. Im vorliegenden Beitrag wird die Konstruktion der Brücke einschließlich Herstellungsmethode und Installation der Messtechnik beschrieben. Über den Zeitraum von acht Jahren werden die Messergebnisse in ihrer Gesamtheit sowie auch in einzelnen ausgewählten Detailmessperioden dargestellt und den rechnerisch ermittelten Werten gegenübergestellt. Weiterhin erfolgt auch eine Gegenüberstellung der Ergebnisse der numerischen Simulationen der Betongelenke mit den in situ gemessenen Verformungen und analytisch errechneten Beanspruchungen. Die Ergebnisse über den Messzeitraum zeigen ein sehr träges Temperaturverhalten und sehr geringe Verdrehungen an den Betongelenken. Des Weiteren sind anhand der Messergebnisse zeitabhängige Verformungen des Betons deutlich erkennbar.

Das LT‐Brückenbauverfahren zur materialsparenden und schnellen Errichtung von Spannbetonbrücken

“…Um die Anzahl der Brückenlager zu reduzieren, erfolgt die Verbindung des Pfeilersegments mit dem Pfeiler vorzugsweise mit Betongelenken [17]. Diese Lagerungsart wird besonders bei hohen Lasten im Brückenbau eingesetzt [18,19]. Alternativ können auch herkömmliche Brückenlager verwendet werden, wobei besonderes Augenmerk auf deren Position unter dem Pfeilersegment gerichtet werden muss.…”

Digitale Zwillinge für Brücken mittlerer Stützweite – Pilotprojekt Brücke Schwindegg – Teil 1: Sensorik

“…Selbst wenn ein SHM-System ab der ersten Minute der Lebensdauer eines Bauwerks eingesetzt wird, ist die Messaufgabe in der Regel klar definiert, wie bspw. in [12], wo das Tragverhalten von vorgespannten Betongelenken untersucht wird. [16] auf Basis der Hauptkomponentenanalyse ist dabei sehr vielversprechend.…”

Permanent Structural Health Monitoring of a new prestressed concrete bridge

“…Also, when SHM starts from the first minute of a structure's lifetime, the measuring task mostly clear. For example, at the Austrian Huyck bridge, the load-bearing behaviour of pretensioned concrete hinges are investigated [12]. Therefore, several sensors to measure concrete strain, deformations and earth pressure are attached and integrated in the structure.…”