Die Längskraftbeanspruchung von durchgehend geschweißten Schienen auf Brücken für Lastkombinationen wird im DIN ‐Fachbericht 101, K.3.5, geregelt. Die Lastfälle werden jeweils einzeln für sich nichtlinear analysiert und anschließend durch Summation der Teil ergebnisse zur Gesamtlösung zusammengefaßt. Diese Näherung wird hier durch eine korrekte Kombination zunächst der Lastfälle Temperaturdehnung plus Bremsen ersetzt. Dabei erweist sich der Wechsel des Längsverschiebewiderstandes von unbelastetem zu belastetem Gleis infolge Zugüberfahrt als zusätzlicher Lastfall.
Der DIN‐Fachbericht 101, der auch für Eisenbahnbrücken gilt, sieht eine getrennte jeweils nichtlineare Betrachtung der genannten drei Lastfälle und eine anschließende Summation der Teil ergebnisse vor. Bei diesem Vorgehen wird der Einfluß der Vorgeschichte auf die nachfolgende Lastabtragung vollkommen vernachlässigt.Dieser Aufsatz zeigt erstmals den Einfluß einer korrekten Erfassung der Lastfolge Temperatur – Tragwerksbiegung – Bremsen/Anfahren bei Berücksichtigung der Vorgeschichte auf die Längsbeanspruchung lückenlos verschweißter Gleise sowohl für das Schottergleis als auch für die Feste Fahrbahn.
Fachthemen(1) wird unter Beachtung des dynamischen Beiwertes Φ berechnet. In der Planungsphase von Brückenbauwerken wird man den Wert ᐉ/ ŵ aus der Abbildung G.3 von [13] unter Berücksichtigung der zugehörigen Erläuterungen übernehmen.Die Biegelinie unter Gleichstreckenlast ist eine Parabel 4. Grades mit dem Neigungswinkel ϕ q an den Träger-enden aus Biegung:Daraus folgen die Relativverschiebung dx q der Fahrbahn gegenüber der Lagerachse, dx q = hϕ q , die Relativverschiebung ∆L q der Fahrbahn gegenüber der Schwerachse des Überbaus,und die pauschale Dehnung (Verkürzung) der obersten Faser des Überbaus: in n diskreten Abschnitten angenähert. Die Querschnittswerte h o = 1,18 m, h = 2,58 m und I = 3,96 m 4 folgen aus Bild 4. Dabei wird wie üblich die Lage des Gleises in Höhe der Querschnittsoberseite angenommen und darüber hinaus vorausgesetzt, daß der Einfluß der Schienenlängsdehnung auf die Tragwerksbiegung ebenso unbedeutend ist wie die Normalkraftverformung des Über-baus.Das Materialgesetz für den Schotter wird für die Konstellation -Brücke belastet, Damm links und rechts unbelastetangesetzt.Die Der tatsächliche quadratische Verlauf ∆T(x) = ε(x)/α T der äquivalenten Temperaturerhöhung T(x) über der Tragwerkslänge wird durch eine Treppenfunktion mit zehn konstanten Abschnitten nach Bild 5 angenähert. Die Teillasten 1. horizontale Stützenverschiebung des linken Lagers mit dx = 3,54 mm 2. äquivalente Temperaturverkürzung gemäß vorstehendem Diagramm ergeben den in Bild 6 skizzierten Verlauf der SchienenNormalkräfte aus Durchbiegung infolge UIC 71-Last mit der maximalen Zugspannung von σ = 16,9 N/mm 2 über dem elastischen Festlager und einer Druckspannung von σ = -3,3 N/mm 2 über dem Loslager.Der Schotter befindet sich dabei durchgängig im elastischen Bereich.
Exakte SteifigkeitsformulierungDie exakte Steifigkeitsformulierung wird für den repräsen-tativen j-ten Systemabschnitt im Bild 7 hergeleitet, der mittels des Schotters elastisch/plastisch mit der Brücken-oberkante gekoppelt ist. Dammbereiche mit elastischem Schotterverhalten können durch die Dammersatzfeder mit der Federzahl k D ersetzt werden.
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