Mit der Einführung der Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand wird den Planern und Ingenieuren ein Werkzeug in die Hand gegeben, das durch spezielle Regelungen und Vorgaben die Möglichkeit bietet, bestehende Straßenbrücken realistisch zu bewerten. Die Nachweisführung kann dabei in vier Stufen erfolgen, wobei insbesondere die 4. Stufe wissenschaftliche, d.h. auch probabilistische Methoden für die Nachrechnung der bestehenden Straßenbrücken vorsieht. Die Forschung auf dem Gebiet der Probabilistik wurde in den letzten Jahrzehnten stark vorangetrieben, sodass nunmehr Modelle und Rechenmethoden zur Verfügung stehen, die einen Einsatz dieser Methoden in der Baupraxis ermöglichen. Im Beitrag wird ein mögliches praktisches Vorgehen für die Durchführung probabilistischer Berechnungen als zusätzlicher Baustein bei der Bewertung bestehender Brückenbauwerke aufgezeigt. Der Sensitivitätsanalyse, die im Rahmen einer solchen Berechnung stets durchgeführt wird, kommt dabei besondere Bedeutung zu, da dadurch die für die Zuverlässigkeit des Bauwerks maßgebenden Einflussgrößen genau identifiziert werden können. Zudem werden im Beitrag Hinweise für die stochastische Modellierung von Einwirkungen, Widerständen und Modellunsicherheiten bei der praktischen Anwendung gegeben. An zwei konkreten Beispielen werden exemplarisch die wesentlichen Schritte erläutert und die Vorteile des Verfahrens verdeutlicht.Probabilistic analysis methods as an additional component for the integrated assessment of existing bridgesWith the implementation of the guideline for the assessment of existing bridges (Nachrechnungsrichtlinie) a tool is given to designers and engineers, which offers the possibility of a realistic assessment of existing bridges by special arrangements and requirements. The analysis can be done in 4 steps. In step 3 and particularly in step 4 it is allowed to use scientific, e. g. probabilistic methods, for the assessment. The research in the field of probabilistic analysis was strongly promoted in recent decades. The tools for modelling and computing are now available which allows the use of probabilistic methods in the engineering practice. The paper shows a possible procedure for the probabilistic assessment of existing structures. The sensitivity analysis is here of special importance. This analysis shows the impact of each influencing parameter of loads and resistance on the reliability of the bridge. In addition to the presentation of the approach the paper gives details for the stochastic modelling of loads, resistance and model uncertainties. Two examples, a prestressed concrete girder bridge and a reinforced concrete arch bridge, show the advantages of the presented approach.
Umfangreiche Forschungsaktivitäten zu alternativen Verdübelungssystemen haben in den zurückliegenden Jahren gezeigt, dass Betondübel eine wirtschaftliche und mechanisch geeignete Variante zur Schubsicherung ermöglichen. Bei diesem Verbundsystem entsteht die Verdübelung bei der Herstellung der Betontragkomponente, indem in das Stahlprofil eingebrachte Aussparungen von unterschiedlicher geometrischer Gestalt mit Bewehrung versehen und einbetoniert werden. Auf der Grundlage einer Vielzahl ausgewerteter Versuche konnte ein statistisch abgesichertes Bemessungskonzept erarbeitet werden, das auf das gesamte Spektrum getesteter Dübelformen anzuwenden ist. Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit einer Verbundsicherung durch Betondübel wurden Aussparungsgeometrien dahingehend weiterentwickelt, dass Brennschnittführungen mit dem Focus auf minimalen Verschnitt im Vordergrund standen. Neben Blechtafeln können auf diese Weise auch Walzträger in zwei gleichwertige, obergurtlose Stahlprofile mit Aussparungen im Stegbereich getrennt werden. Die vorliegenden Berechnungskonzepte wurden ausnahmslos halbempirisch aufgestellt. Obwohl für vorwiegend ruhend beanspruchte Bauteile eine Verbundsicherung mit Betondübeln auf der Basis einer Vielzahl von Versuchen möglich ist, erfordern neue Dübelformen trotzdem absichernde Versuche. The application of concrete dowels in composite constructions (Part 1) – Statical loading. Extensive research activities during last years proved concrete dowels as mechanical and economical reasonable alternative solution for shear connections of composite members. Concrete dowels are produced through recesses of various geometries and topologies in webs or flanges of steel profiles, filled with reinforcement and places in concrete chords. A design concept could be developed based on numerous laboratory tests applicable in a range of tested and statistically evaluated dowel sizes and shapes. Supplemental research projects have been established for economical reasons in order to consider optimized dowel shapes supporting automatic laser cut methods that divide standard steel profiles into two profiles without upper flange including concrete dowels in web plates within only one process. Extended design procedures for such specific dowel topologies require further experimental verification.
Beim Einsatz von Betondübeln in Bauwerken unter nichtruhenden Beanspruchungen sind hinreichende Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten erforderlich. Auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen wurde unter Verwendung von Rechenansätzen des örtlichen Konzepts ein Berechnungsprinzip erarbeitet, welches einen zuverlässigen Nachweis gegen Versagen durch Werkstoffermüdung gestattet. Der vorliegende Beitrag schließt an den ersten, im Dezember 2011 erschienen Beitrag [28] an.The application of concrete dowels in composite constructions (Part 2) – Dynamic loading. Substantial understanding of fatigue properties of concrete dowels promotes applications of such composite structures in a non stationary load environment. Hence a calculation procedure was developed based on push‐out tests, beam tests and numerical analysis of peak stress in order to provide a safe design against fatigue failure. This paper follows the first part, which was published at the end of 2011 [28].
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