Schädigung einer schlaff bewehrten Betonbrücke durch Verkehrsbelastung: Fid-Bau Portal

Schädigung einer schlaff bewehrten Betonbrücke durch Verkehrsbelastung

Pircher, Martin / Lechner, Bernhard / Mariani, Oliver / Kammersberger, Andreas

Während der Nutzungsdauer sind Bauwerke Belastungen aus Umwelteinflüssen, Eigengewicht und Gebrauchslasten ausgesetzt. Jede einzelne Belastung verursachteinen kleinen Schaden, welcher sich über die Zeit akkumuliert. Einzelne Ereignisse mit Belastungen über dem laut Norm vorgesehenen Niveau können den Bauwerkswiderstand plötzlich innerhalb kurzer Zeit verringern. Es wurde die Schädigung einer schlaff bewehrten Betonbrücke durch Straßenverkehr untersucht, wobei besonderes Augenmerk auf die Schädigung durch übergroße Schwertransporte (Gewicht 80 t-100 t) gelegt wurde. Mit einem Monitoringsystem wurde kontinuierlich sieben Wochen lang die Rissweitenänderung bereits vorhandener Biegerisse unter Verkehrsbelastung aufgezeichnet. Aus den Messdaten wurden über eine Rainflow-Analyse die Lastzyklen bestimmt und das Spannungsspiel in der unteren Bewehrungslage ermittelt. Unter Verwendung der Palmgren-Miner-Regel wurde anschließend ein Maß für die Schädigung der Brücke bestimmt. Die Schädigung durch eine Überfahrt eines Sondertransports entspricht rund einer Tagesbelastung der Brücke unter Normalverkehr. Je nach Fahrtrichtung betrug die Schädigung durch Schwertransporte während des gesamten untersuchten Zeitraums zwischen 10 % und 30 % der gesamten Schädigung. Die Schädigung der Brücke durch dynamische Effekte betrug rund 5 %, wobei die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche eine große Rolle spielte.

An investigation of the damage caused by road traffic on a reinforced concrete bridge was performed. Focus was given to damage induced by extra-heavy vehicles. A damage model based on fatigue of reinforcement bars was employed. The stress cycles in the reinforcement bars were determined using measurements of the crack widths under traffic loading which were analysed using the rainflow method and Miners rule. A monitoring system was mounted and used for seven weeks continuously to collect input data for the damage model. Computer software was developed to process the monitoring data in the sense of the damage model. The results indicate that a singular passage of an extraheavy vehicle over the investigated bridge causes damage equivalent to the damage caused by one day of average weekly traffic. The described method was developed and used for the first time in the described project.