Messtechnische Überwachung bei Brückenbaumaßnahmen

Abstract

Überwachung und Messung spielten im Bauwesen schon immer eine zentrale Rolle, um das reale Verhalten von Strukturen zu verstehen. Durch die Entwicklung der numerischen Berechnungsmethoden wurde in den letzten Jahrzehnten jedoch versucht, die Fragestellungen bei der Planung und Durchführung von Baumaßnahmen nahezu vollständig numerisch zu beantworten, sodass die Nachfrage nach Messungen gesunken ist. Die numerischen Methoden bergen aber die Gefahr, dass man sich wegen des erreichbaren Detaillierungsgrads der Modelle und der verfügbaren Berechnungsmöglichkeiten fast blind auf die Ergebnisse verlässt. In der jüngsten Vergangenheit ist daher eine Rückbesinnung auf messtechnische Methoden zu beobachten, die teilweise auch durch die Infragestellung dieses Trends erklärt werden kann. Insbesondere im Zuge von Baumaßnahmen, entweder am Bauwerk selbst oder in der Nähe dessen, sind die tatsächlichen Randbedingungen wegen der sich ständig ändernden Bauzustände, der sehr streuenden und teilweise unbekannten Einwirkungen sowie durch die zeitliche Entwicklung der Materialeigenschaften sehr schwer abzubilden. In diesen Situationen bieten Messungen hervorragende Möglichkeiten, bestehende Unsicherheiten der numerischen Modelle aufzulösen oder kritische Situationen rechtzeitig zu erkennen. In diesem Beitrag werden die verschiedenen Anwendungsfälle für Messungen kategorisiert und anhand von Beispielen vorgestellt. Damit soll gezeigt werden, in welchen Fällen eine messtechnische Überwachung notwendig oder sinnvoll sein kann und welche Aspekte bei der interdisziplinären Umsetzung der Überwachungsaufgabe von Bedeutung sind.

Monitoringbasierter Ermüdungsnachweis der genieteten Stahlkonstruktion einer Bahnbrücke

“…Im Zusammenhang mit der Ermüdungsfrage von geniete ten Brücken besteht die Idee darin, das Tragverhalten von Brücken unter Einsatz der heute weit entwickelten, sehr leistungsfähigen Mess und Datenbearbeitungstech nologien messtechnisch zu erfassen [1,2]. Die Thematik des messwertbasierten Nachweises der Trag und Ermü dungssicherheit von Brücken wird heute von mehreren Autoren regelmäßig genutzt, v. a. im Zusammenhang mit der Überprüfung von bestehenden Brücken [3][4][5][6][7]. Monitoring based fatigue safety verification of the riveted steel structure of a railway bridge The fatigue safety of a railway bridge in riveted steel construction with a fitted ballasted trough, which has been in operation since 1897, was verified by means of monitoring.…”

Konzept zur BIM‐basierten Instandhaltung von Ingenieurbauwerken mit Monitoringsystemen

“…Ein Beispiel für Anwendungsmöglichkeiten und die Bedeutung von SHM ist die semiintegrale Scherkondetalbrücke auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke zwischen Erfurt und Leipzig. Mit der Anwendung konnte die Zuverlässigkeit und Tragfähigkeit des neuen Brückenkonzepts bestätigt und der Grundstein für künftige Entwürfe in semiintegraler Bauweise gelegt werden [11, 13, 14].…”

“…Dies bindet sowohl materielle als auch personelle Ressourcen, da der Inspektionsprozess heutzutage einem festen Rhythmus mit manuellen Tätigkeiten folgt und nicht oder nur eingeschränkt datenorientiert vollzogen wird. Neben den geometrischen und semantischen Informationen der digitalen Objekte ist die Integration weiterer Dokumente in die shBIM-Plattform nötig, die Bauwerkszeichnungen sowie Inspektionsberichte, Bestands-, Foto-Entwürfe in semiintegraler Bauweise gelegt werden [11,13,14]. In…”

Beurteilung der Festigkeitseigenschaften bestehender Talbrücken aus Spannbeton

“…Dabei ergab sich die Möglichkeit, das Bauwerk intensiv zu untersuchen und aus den entnommenen Probekörpern einen Einblick in die Entwicklung der Baustoffe über die Lebensdauer von etwa 55 Jahren zu erhalten. Die Beurteilung von Bestandsbrücken ist eine sehr komplexe Aufgabe [5–8]. Für den Ingenieur besteht oft eine Unsicherheit, welches Potenzial in der Beprobung des Bauwerks gegenüber einer Abschätzung der Materialeigenschaften auf Grundlage der ursprünglichen Zielfestigkeiten liegt.…”