Meßwertgestützte Beurteilung des Gebrauchsverhaltens einer Stahlverbund-Autobahnbrücke: Fid-Bau Portal

Meßwertgestützte Beurteilung des Gebrauchsverhaltens einer Stahlverbund-Autobahnbrücke

Hannawald, F. / Reintjes, K.H. / Graße, W.

Das Bestreben, Verbundbrücken schlanker und damit materialsparender zu bauen, hat zur Folge, dass Bereiche erreicht werden, welche hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit als kritisch zu bewerten sind. Daher wird im Beitrag ergänzend zu den aktuellen Bemessungskonzepten der Verbundträgerrichtlinie und des EC 4-2 das reale Steifigkeits- und Tragverhalten im Bereich der Gebrauchslasten am Beispiel der Unionbrücke Dresden-Radebeul, D, genauer untersucht. Das Haupttragsystem der Stahlverbund-Autobahnbrücke besteht aus zwei Hauptträgern über acht Felder durchlaufend mit Querträgern an den Stützen. Die meßtechnischen Untersuchungen wurden mit folgenden Zielstellungen durchgeführt: Bestimmung der Materialeigenschaften des Betons, Erfassung der Biegelinie beider Hauptträger unter definierten Bau- und Lastzuständen, Verformungs- und Dehnungsmessungen bei statischer und dynamischer Beanspruchung sowie Kurzzeitmessung unter Verkehr zur Beurteilung der Bauwerkssteifigkeit und Ermittlung realer Verkehrsbeanspruchungen. Die Ergebnisse der normenkonformen Verformungsberechnungen lassen erkennen, dass diese sensibel auf Änderungen der Steifigkeiten und Eigenlastannahmen im Bauzustand reagieren und gegenüber denen infolge Schwinden und Kriechen dominieren. Damit sind bei dem gewählten Pilgerschrittverfahren die Eigenlastannahmen der Brücke bemessungsmaßgebend für die sich einstellenden Verformungen. Die Unterschiede zwischen Messung und Rechnung liegen bei 25 - 30 %. Die ersten Eigenfrequenzen ergeben sich zu 2,25, 2,64 und 3,03 Hz. Es handelt sich um vertikale Biegeschwingungen. Die Auswertung des Schwingbeiwertes liefert für die Hauptträger einen Mittelwert von 1,10. Im Bereich der bemessungsrelevanten schweren Fahrzeuge ergibt sich ein vergleichbarer Mittelwert von 1,04.

The construction of slender composite bridges sometimes yields unacceptable deformations, which require additional cost-intensive reinforcement or other adjustment techniques. Some deformations are caused by time-dependent material behaviour, for example the creep of the concrete. The amount of creep depends on the construction technique as well as the type of the cross section. Apart from the deformations other serviceability criteria have to be considered such as vibration of the bridges or the crack width. With the creation of slender constructions and with the usage of material saving strategies, a new problem arises: the limit state of serviceability becomes more and more relevant for the design. The numerical description of serviceability is still uncertain and therefore measurements might back numerical investigations. To follow this idea the real stiffness and load bearing behaviour of the "Unionbrücke Dresden-Radebeul", a highway composite bridge, has been investigated and compared to the guide line for composite bridges and the Eurocode.