KI/ML‐gestützte Auswertung und Interpretation der IABSE‐Brückeneinsturzdatenbank

Abstract

Statistische Auswertungen von Brückeneinsturzdaten zeigen, dass Massivbrücken signifikant seltener einstürzen als Brücken aus Stahl oder Holz. Da weltweit die Hauptursache für Brückeneinstürze Hochwasser und damit verbundene fluviale Prozesse wie Auskolkung, Muren etc. und Anpralle sind, liegt die Vermutung nahe, dass die hohe Eigenlast der Massivbrücken zu einem insgesamt robusteren Verhalten bei diesen Ereignissen führt. Im Rahmen dieses Beitrags soll geprüft werden, ob die IABSE‐Einsturzdatenbank diese These bestätigt und Hinweise auf weitere Ursachen identifiziert werden können. Dazu wird die IABSE‐Einsturzdatenbank mittels Verfahren der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens (KI/ML) untersucht. Die KI/ML‐Analyse bestätigt die bisherige These allerdings nicht. Im Weiteren werden Ursachen für die Ablehnung der These, wie z. B. die Repräsentativität der Daten, diskutiert. Es wird eine Erweiterung der Datenbank für Ereignisse mit großen Einsturzzahlen empfohlen.

The Sustainable Development of Bridges in China: Collapse Cause Analysis, Existing Management Dilemmas and Potential Solutions

“…Generally speaking, debris flow mainly damages bridges through impact, scouring, abrasion, and burial. The enormous destructive power of debris flow disasters can cause severe casualties and substantial economic losses, leading to a slowdown in socio-economic development [71].…”

Trend der Brückeneinstürze bei zunehmender Berichterstattung

“…In China sind die überwiegende Anzahl der Brücken mit kurzer und mittlerer Spannweite Stahlbeton-und Stahlbrücken [38]. Stahlbetonbrücken weisen nachweislich eine signifikant geringere Einsturzhäufigkeit als Brücken aus anderen Baustoffen auf [39]. Insofern sind auch hier die großen Anteile der Einstürze im Bau kein Beleg dafür, dass die Brückeneinstürze insgesamt gestiegen sind, denn neu errichtete Brücken sollten gemäß der Badewannenkurve in den ersten Jahren nach Inbetriebnahme eine geringe Einsturzhäufigkeit aufweisen.…”

“…In [4,5,39] wurde die durchschnittliche Anzahl der jährlichen Brückeneinstürze weltweit auf 600-800 geschätzt, wobei durchaus erhebliche jährliche Schwankungen auftreten können. Diese Zahlen sollen im Folgenden, basierend auf [48], geprüft werden.…”

A Review of Vibration-Based Scour Diagnosis Methods for Bridge Foundation

“…Figure 1b shows the Min-Jiang Bridge destroyed due to severe scour during floods in July 2018, with three piers and 120 m long bridge deck collapsing in succession. Scour often leads to sudden bridge failures, which seriously threatens bridge safety in the whole life cycle and causes huge loss of life and economy [5][6][7].…”