Nachweis der Ermüdungssicherheit von Brücken – Teil 1: Veranlassung, Ziel und Messkonzept des Monitoring‐Projekts “Bahnbrücke Eglisau“

Abstract

Durch steigende Anforderungen des modernen Bahnverkehrs (vor allem durch höhere Achslasten und Zugfrequenzen) werden Bahnbrücken immer stärker beansprucht. Entsprechend muss die Trag‐ und Ermüdungssicherheit dieser Brücken nachgewiesen werden. Dies erfolgt über eine so genannte Aktualisierung, indem die effektiv auftretende Beanspruchung des Brückentragwerks genau ermittelt wird.Im Rahmen eines Pilotprojekts werden zurzeit zerstörungsfreie, statische und dynamische Belastungsversuche an der Bahnbrücke Eglisau, Schweiz, durchgeführt, um Informationen zu erhalten, auf deren Basis zuverlässige Aussagen zur Tragsicherheit und Ermüdungssicherheit gemacht werden sollen. Im laufenden Bahnbetrieb ist die eingleisig befahrene Bahnbrücke schwer zugänglich, weshalb die Langzeitmessungen mit Hilfe eines festinstallierten, vollautomatischen Bauwerk‐Monitoring‐Systems (swissMon) durchgeführt werden. Mit Hilfe dieses Systems können beliebig viele, unterschiedliche Messsensoren zyklisch oder getriggert durch das Überfahren eines Zuges betrieben werden. Die mit swissMon gewonnen Daten sind eine verlässliche Grundlage für weitere Analysen und Modellrechnungen und unterstützen die beteiligten Tragwerksingenieure insbesondere bei der Beurteilung der Ermüdungssicherheit.Fatigue design of bridges – Part 1: Motive, intent and measuring concept of the Swiss monitoring‐study “Railway Bridge Eglisau. Due to increasing requirements of modern railways (higher load per axle, higher train frequencies etc.) higher loads are drawn on railway bridges in the present. A pilot study has been carried out to capture non‐intrusive static and dynamic load tests on a railway bridge at Eglisau, Switzerland. The tests have provided reliable data needed to produce a meaningful report presenting the current and predicted structural safety, serviceability and structural fatigue of the bridge. The single track railway bridge provides limited access when in operation. Therefore, a fully automated construction monitoring system (swissMon) was installed onto the bridge to continuously supply remote measurement data throughout the monitoring period. The system was used to program multiple sensors and sensor types to record measurements at regular time intervals or to trigger the sensors upon the passing of a train. The data obtained from swissMon provided the fundamental reliable information required to carry out further analysis and modeling to support the expert engineers‘ structural assessment of the single track railway bridge at Eglisau.

Verbesserte Restlebensdauerberechnung von stählernen Eisenbahnbrücken – Grundsatzstudie zur Eignung von Schadensäquivalenzfaktoren λ

“…Vorschläge zu verbesserten RLD-Prognosen, unter Einbeziehung von Mess-und Monitoringdaten, werden auch in [15][16][17][18][19][20][21] diskutiert und in [22] wird diesbezüglich ein mehrstufiges Konzept erarbeitet. RLD-Prognosen auf Basis der Bruchmechanik für historische genietete Eisenbahnbrücken finden sich in [23][24][25][26].…”

Monitoringbasierter Ermüdungsnachweis der genieteten Stahlkonstruktion einer Bahnbrücke

“…Im Zusammenhang mit der Ermüdungsfrage von geniete ten Brücken besteht die Idee darin, das Tragverhalten von Brücken unter Einsatz der heute weit entwickelten, sehr leistungsfähigen Mess und Datenbearbeitungstech nologien messtechnisch zu erfassen [1,2]. Die Thematik des messwertbasierten Nachweises der Trag und Ermü dungssicherheit von Brücken wird heute von mehreren Autoren regelmäßig genutzt, v. a. im Zusammenhang mit der Überprüfung von bestehenden Brücken [3][4][5][6][7].…”

Monitoring der Theodor‐Heuss‐Brücke – Teil 1 – Veranlassung, Monitoringkonzept und Erkenntnisse zum Tragverhalten

“…Vor dem Hintergrund der stetig alternden Bausubstanz [6] und begrenzter Neubaukapazitäten stellen Bauwerksmessungen [7, 8] zur genaueren Zustandserfassung ein probates Mittel dar, um reale Tragreserven – sofern vorhanden – zu erkennen und so die Lebensdauer entsprechend zu verlängern. Beispiele dafür finden sich etwa in [9–12].…”