Dynamische Methoden zur Schadensidentifikation an einer kontinuierlich geschädigten vorgespannten Zweifeldbrücke: Fid-Bau Portal

Dynamische Methoden zur Schadensidentifikation an einer kontinuierlich geschädigten vorgespannten Zweifeldbrücke

Mahowald, Jean / Maas, Stefan / Scherbaum, Frank / Waldmann, Daniele / Zuerbes, Arno

Dieser Artikel beschreibt die Anwendung von dynamischen Methoden zur Schadensidentifikation an einer vorgespannten Zweifeldbrücke, die aufgrund einer geänderten Raumplanung abgerissen werden musste, obwohl sie völlig intakt war. Die dynamischen Kennwerte der Brücke wurden im unbeschädigten Zustand erstmals aufgenommen, um sie dann in mehreren Schritten definiert zu schädigen. Die Brücke wurde mit einem speziellen Schwingungserreger in einem swept-sine Modus angeregt, wobei die Kräfte gemessen und geregelt wurden. Mittels Modalanalyse mit feinem Messraster wurden die Eigenfrequenzen und die Eigenformen bestimmt. Diese Struktureigenschaften sind Indikatoren für Änderungen in der Steifigkeit oder der Dämpfung, wie sie zum Beispiel durch das Auftreten von Rissen entstehen. Die durchgeführten Untersuchungen an der vorgespannten Brücke zeigen solche Änderungen der Eigenfrequenzen mit dem Schädigungsgrad, insbesondere beim Anwachsen der Risse. Diese sind entstanden durch sukzessives lokales Zerschneiden einiger Vorspannkabel (Vorspannung mit nachträglichem Verbund) und durch wechselndes Aufsetzen und Abnehmen einer Versuchslast von 245t an Stahlgewichten. Mit den gemessenen modalen Parametern ist die Nachgiebigkeitsmatrix, also die Inverse der Steifigkeitsmatrix, berechnet worden. Die induzierte Schädigung verursachte Rissbildung, die man als Steifigkeitsverlust in der Matrix gezielt erkennen kann, wodurch sich die genannten Schäden sogar lokalisieren lassen.