Vereinfachte Methoden zur Berechnung der dynamischen Antwort von Eisenbahnbrücken bei Zugüberfahrt: Fid-Bau Portal

Vereinfachte Methoden zur Berechnung der dynamischen Antwort von Eisenbahnbrücken bei Zugüberfahrt

Fink, Josef / Mähr, Tobias

Im Beitrag werden zwei verschiedene Methoden zur Berechnung der dynamischen Antwort von einfeldrigen Balkenbrücken mit innerer Dämpfung unter einer Folge von Einzelkräften vorgestellt. Bei der ersten Methode, der 'lmpulsmethode', wird der aus der Belastung entstehende effektive Impuls mit einfachen analytischen Funktionen angenähert. Die Brücke wird entsprechend der Modalanalyse auf modale Einfreiheitsgradsysteme reduziert. Für dieses vereinfachte System aus Belastung und Brücke können geschlossene Formeln zur Beschreibung der Schwingungsantwort angegeben werden, was am Beispiel des Lastmodells HSLM-A1 nach Eurocode 1 (EC1) gezeigt wird. Im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten auf diesem Gebiet kann mit dieser Methode die Schwingungsantwort auf einen gesamten Lastzug - bestehend aus einer beliebigen Folge von Einzelkräften - in geschlossener Form angeschrieben werden. Bei der zweiten Methode wird das in der Baudynamik vielfach bewährte Antwortspektrenverfahren auf die vorliegende Problemstellung angewendet. Ein Beispiel zeigt, wie diese Methode angewendet wird. In Analogie zu den im Erdbebenwesen verwendeten Antwortspektren ist es möglich, die Maximalwerte für eine gesuchte Zielgröße (Beschleunigung, Verformung) mit Hilfe eines Diagramms zu ermitteln. Die Ergebnisse basieren auf der Lösung von Differentialgleichungen eines einfeldrigen Balkens im Sinne der modalen Analyse mit innerer Dämpfung unter einer Folge von bewegten Einzelkräften. Die Antwortspektrenmethode wird am Beispiel des Lastmodells HSLM-A10 für den Brückentyp 'Stahl und Verbund' vorgestellt.