Non-destructive testing to detect voids hidden behind the extrados of an arch bridge: Fid-Bau Portal

Non-destructive testing to detect voids hidden behind the extrados of an arch bridge

Bensalem, A. / Ali-Ahmed, H. / Fairfield, C.A. / Sibbald, A.

In dem Artikel wird die Impulsanregung durch Hammerschlag und die nachfolgende Frequenzanalyse der Empfangssignale an einer Bogenbrücke aus Ziegelsteinen vorgestellt. Die zur Erprobung im Labor aufgebaute Brücke hat eine 2 m halbkreisförmige Bogenweite und eine Breite von 1,1 m. Die Ziegelsteine bestehen aus Zement, Kalk und Sandmörtel im Verhältnis 1:1:6. Das Brückenvolumen ist mit Granulat ausgefüllt, deren Dichte 1910 kg/m³ beträgt. Als Fehlstellen sind drei Hohlräume aus dünnwandigen Metallkapseln in das Granulat eingearbeitet worden. Die Volumina der Hohlräume betragen 0,019 , 0,037 und 0,052 m³ und haben Positionen in Höhe von 1/2, 1/4 und 1/6 der Spannweite. Sie sind im Verlauf der Untersuchungen teilweise zu 50 % mit Sand und Granulat wieder aufgefüllt worden. Nach der Aufnahme der Messsignale des Beschleunigungsaufnehmers im Zeitbereich werden die Signale mit FFT in den Frequenzbereich transformiert. Durch eine natürliche Frequenzanalyse werden die Eigenwerte und Eigenvektoren erhalten und die Modensuperposition wird benutzt, um die Frequenzantwortfunktion des Systems zu erhalten. Die Ergebnisse werden mit jenen der Zeitintegrationsmethode verglichen. Die Messergebnisse werden ferner mit den Resultaten einer dreidimensionalen Finite-Element-Analyse verglichen. Die resultierenden Spektren der verschiedenen Untersuchungsmethoden werden detailliert für den Bereich von 0 bis 800 Hz dargestellt und diskutiert. Aussagen zur Hohlraumgröße werden anhand der Maximalamplitude der Frequenzantwort gemacht. (Brekow, G.)