Bei der dynamischen Berechnung von Eisenbahnbrücken können die überfahrenden Züge durch verschiedene Ansätze modelliert werden. Sofern die Fahrzeuge als Mehrkörpersystem aus gefederten und gedämpften Einzelmassen abstrahiert werden, ist die Fahrzeug‐Brücken‐Interaktion zufolge der mit dem Tragwerk mitschwingenden Fahrzeugmassen im Modell berücksichtigt. Um diesen Effekt im Vergleich zu vereinfachten Zugmodellen aus überfahrenden Einzelkräften zu untersuchen, wurden zahlreiche wissenschaftliche Studien durchgeführt. Oftmals werden dabei die Triebfahrzeuge nicht mitgerechnet, um eine möglichst gleichmäßige Anregung des Tragwerks zu erzielen. In diesem Beitrag wird einerseits der Einfluss der Triebfahrzeuge auf die dynamische Tragwerksantwort von Einfeldträgerbrücken in Beton‐ und Stahlbauweise untersucht, andererseits wird die Frage behandelt, ob die Ergebnisse von Studien zur Fahrzeug‐Brücken‐Interaktion für Eisenbahnzüge ohne Triebfahrzeug auch auf die reale Situation von Zügen mit Triebfahrzeug anwendbar sind. Dazu werden dynamische Berechnungen an einem Parameterfeld fiktiver Einfeldträgerbrücken für den österreichischen Hochgeschwindigkeitszug „Railjet“ durchgeführt.
Im Eurocode 1 wird für den Nachweis von Eisenbahnbrücken zufolge dynamischer Beanspruchung insbesondere für Tragwerke mit kurzen Spannweiten die Berücksichtigung der Lastverteilung durch den Schotter-
oberbau empfohlen. Um dessen Einfluss auf die dynamische Tragwerksantwort von Einfeldträgerbrücken unterschiedlicher Spannweite und Eigenfrequenz zu evaluieren, werden in diesem Beitrag Berechnungen an sechs Beispieltragwerken ausgewertet. Dabei werden zwei Fahrzeugmodelle angewendet: das Modell der bewegten Einzellasten und ein komplexeres Mehrkörpermodell, welches die Fahrzeug-Brücken-Interaktion berücksichtigt. Die lastverteilende Wirkung des elastisch gebetteten Gleises wird bei beiden Fahrzeugmodellen vereinfachend auf Einwirkungsseite durch die Aufteilung der vom Zug auf das Tragwerk übertragenen Radkontaktkräfte auf drei oder fünf Schienenstützpunkte abgebildet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Lastverteilung auf Berechnungen mit und ohne Berücksichtigung der Fahrzeug-Brücken-Interaktion vergleichbar auf die Reduktion der Beschleunigungen auswirkt. Des Weiteren wird gezeigt, für welche Tragwerkseigenschaften und Überfahrtsgeschwindigkeiten der Nutzen der Berücksichtigung der Lastverteilung besonders ausgeprägt ist.
<p>The consideration of vehicle-bridge-interaction effects can be crucial in the computational determination of realistic dynamic bridge vibrations during high-speed train crossings. In order to implement these effects in calculations with the simplified moving load model, the concept of additional damping of the bridge structure was developed. Besides normative specifications, further numerically and analytically derived approaches are now available for determining the additional damping value. In this numerical study, four different approaches for determining the additional damping are applied to the dynamic calculations of 65 railway bridges. The calculation results are compared with those obtained by applying a more sophisticated multi-body model of the train. The results indicate that applying one of the recently developed approaches can reflect the influence of vehicle-bridge-interaction significantly better than the currently normatively prescribed approach.</p>
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