Monitoring der Theodor‐Heuss‐Brücke – Teil 2 – Modellbildung und ‐verbesserung für messwertgestützte Ermüdungsnachweise

Abstract

Aufgrund rechnerischer Defizite in der Ermüdungstragfähigkeit der orthotropen Fahrbahnplatte wurde an der Theodor‐Heuss‐Brücke ein Monitoringsystem installiert, um Dehnungen an maßgebenden Stellen für ein Jahr zu messen. In Teil 1 dieses Beitrags wurden das Monitoringsystem und Erkenntnisse zum Tragverhalten anhand der Messdaten beschrieben. Dieser zweite Teil schließt mit messwertgestützten Ermüdungsnachweisen und der Lebensdauerprognose an. Grundlage der Auswertungen ist ein numerisches Berechnungsmodell, welches anhand von zwei Probebelastungen in Sommer und Winter kalibriert wird. Unter Berücksichtigung verschiedener Laststellungen werden Übertragungsfaktoren abgeleitet, die die Differenz zwischen Messstelle und maßgebender Nachweisstelle kompensieren. Damit werden die gemessenen Schwingbreitenhistogramme in maßgebende Belastungsspektren transformiert, mit denen schließlich die Lebensdauerprognose erfolgt. Die Auswertungen zeigen, dass für die meisten Bauteile weitere Tragreserven vorhanden sind und eine deutliche Verbesserung gegenüber der Nachrechnung erreicht wird. Einzig die Ecken der Querträgerausnehmungen (Querträgerstegzähne) weisen deutliche Defizite auf, die sich auch im vorhandenen Rissbild widerspiegeln. Über die Zukunft der Theodor‐Heuss‐Brücke, die von weiteren Faktoren abhängt, wird derzeit entschieden.

Monitoring für Ingenieurbauwerke – Ein Anwenderbericht aus der Sicht eines Ingenieurbüros

“…Dafür sollten die Spannungen über das Rainflow-Verfahren ausgewertet und anschließend die montagebedingten Abstände der Dehnmessstreifen (DMS) zur maßgebenden Stelle mithilfe von Übertragungsfaktoren berücksichtigt werden. Mit diesem Vorgehen können die tatsächlich auftretenden Einwirkungen an den kritischen Details ermittelt werden [3,4]. Durch das Monitoring konnte an nahezu allen Stellen eine längere Restlebensdauer prognostiziert werden.…”

“…überschritten, was durch die vielen dokumentierten Risse bestätigt ist. Das Monitoring an der Theodor-Heuss-Brücke ist in [3,4] ausführlich beschrieben. Im Kontext dieser fortlaufenden Zustandsbewertung spricht man vom Structural Health Monitoring [8].…”

“…überschritten, was durch die vielen dokumentierten Risse bestätigt ist. Das Monitoring an der Theodor‐Heuss‐Brücke ist in [3, 4] ausführlich beschrieben.…”