Die Entwicklung neuer und innovativer Brücken bedingt die gleichzeitige Erweiterung der Bautechnik und des Formenvokabulars. Diese Arbeit will hierzu einen Beitrag leisten und die Gestaltungsmöglichkeiten, insbesondere für Spannbetonbrücken aufzeigen. Als alternative Form zu konventionellen Spannbetonbrücken werden im Rahmen der Arbeit Brücken mit massiver Unterspannung entwickelt und diskutiert. Nachweislich werden unterspannte Träger zu Beginn des 19. Jahrhunderts zum ersten Mal im Brückenbau eingesetzt. Die Anwendung sowie die weitere Entwicklung dieser Brückenform bis zur Erfindung des Spannbetons werden in der Arbeit dargestellt. Sie sind eng verknüpft mit dem Übergang von der empirisch orientierten Bautechnik zur Etablierung der Baustatik. Der Zusammenhang zwischen dem vorhandenen theoretischen Wissen und der Brückenform wird erläutert. Ausführlich wird aUf die historische Entwicklung der Formgebung von Spannbetonbrücken eingegangen. Die Entwicklung ist seit den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts durch verschiedene Phasen geprägt; sie wird in mehrere Zeitabschnitte gegliedert und anhand ausgewäWter Brückenbauten der jeweiligen Periode illustriert. Neben dem Einfluss des Standes der Technik bezüglich des angewendeten Spannverfahrens und des Bauverfahrens sowie dem Wissen um die Bauweise werden auch die gesellschaftlichen Begleitumstände analysiert. Gezeigt wird der Übergang von den ersten Spannbetonbrücken, statisch bestimmt gelagerten Einfeldträgern mit kurzen Spannweiten, zu Rahmentragwerken mit sehr hohen Schlankheiten. Mit Einsetzen des modernen Brückenbaus, der einhergeht mit der Anwendung automatisierter Rechenverfahren, können schließlich mehrfach unbestimmte Durchlaufträger mit großen Spannweiten realisiert werden. Die Darstellung dieser Entwicklung dient der Schaffung einer Grundlage für den Entwurf einer neuen Brückenform. Dieser Teil der Arbeit entstand aufgrund der interdisziplinären Zusammenarbeit in dem von der DFG geförderten Graduiertenkolleg ,Kunst&Technik' unter der übergeordneten Fragestellung 'Material und Form in künstlerischen und technischen Gestaltungsprozessen'. Für die neue Betonbrückenform des unterspannten Trägers wird der Einsatz von Betonzuggliedern als Unterspannungselemente vorgestellt. Deren Herstellung als Betonfertigteile mit nachträglicher Vorspannung wird diskutiert und beurteilt. Die Vorzüge von massiven Zuggliedern werden anhand ihres Trag- und Verformungsverhaltens erläutert. Für den Entwurf von Brücken mit massiver Unterspannungen werden Empfehlungen gegeben. Es werden die einzelnen Parameter untersucht, die die Eigenschaften des Brückensystems hinsichtlich Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit beeinflussen. Mit den aus diesen Untersuchungen entwickelten und vorgestellten Kennzahlen kann die Konzeption des komplexen Tragwerks vereinfacht werden. Darüber hinaus werden Hinweise zur Bemessung sowie zur konstruktiven Durchbildung unterspannter Träger gegeben.

The development of new and innovative bridges requires detailed technical investigations. This thesis contributes to the systematic approach for such investigations. The possibilities for design of new forms of bridges, particularly prestressed concrete bridges, will be shown. Presenting an alternative form of a prestressed concrete girder bridge the characteristics of the structure will be discussed. The research is based on a historical study of the development of concrete bridges as well as of prestressing systems and techniques. The development of prestressed concrete bridges is described with a small number of selected examples that are analysed with respect to the use of prestressing and the development of form. It is shown how prestressed concrete has become a modern construction material with the potential of an autonomous use of forms. This research is financed by the German Research Foundation and is developed within the scope of the interdisciplinary Research Training Group 'Art and Technology' . In a second step the objective was to analyse new structural systems and forms for prestressed concrete bridges and in particular, the possibilities through the use of external prestressing. Applications to short-span and medium-span bridges and of steel or prestressed concrete tension ties are investigated. As there is a big potential for such structures and remarkable progress in concrete as weil as in post-tensioning technology is made research contributes to further promote the idea. In the present thesis an inverted bowstring girder bridge with prestressed concrete tension ties is examined. It is a hybrid system in the sense of combining different structural elements but, as ail the elements - bridge deck, tension ties, deviators and vertical connectors - are made of concrete and solidly connected, the bridge acts as a monolithic structure. A considerable reduction of dead load is possible by an appropriate choice of dimensions and the use of high performance materials. As this is accompanied by a reduction of stiffness special attention has to be paid on the deformation and cracking behavior and the detailing of the construction. In the thesis appropriate ratios, e.g. the girder slenderness are given to evaluate these issues.