PERFORMANCE CONSIDERATION OF DYNAMIC CALCULATIONS ON AN UPDATED MODEL OF AN EXISTING BRIDGE

Bei Ermüdungsberechnungen von Stahlkonstruktionen ist bekannt, dass die zyklischen Spannungspiele und damit deren bestmögliche Bestimmung einen erheblichen Einfluss auf das Ergebnis der Ermüdungsuntersuchung haben.
Im Rahmen des Rail4Future-Projekts wurde eine bestehende Eisenbahnbrücke aufgrund dieser Problematik näher untersucht. Bei dem Untersuchungsobjekt handelt es sich um eine genietete Fachwerkbrücke, die mehr als 100 Jahre alt ist und bereits verschiedene Verschleißerscheinungen aufweist. Aufgrund des gegebenen Ermüdungsaspekts besteht ein hoher Bedarf an einer genauen Berechnung der Beanspruchungen für überfahrende Züge.
Daher wurde ein 3D-FE-Modell erstellt und in einer statischen Modellanpassung an die tatsächlichen Randbedingungen (Auflager, Knotensteifigkeit und Schädigung) angepasst. Dies war nur mit einem ausgeklügelten Überwachungssystem möglich, das hauptsächlich aus Dehnungsmessstreifen in Kombination mit einem Weigh-in-Motion-System besteht, um die vorbeifahrenden Züge zu identifizieren. Darüber hinaus wurden dynamische Tests und Messungen durchgeführt, um Eigenmoden, Eigenfrequenzen und Dämpfungsparameter zu ermitteln.
Das bestehende und kalibrierte Modell kann unter Beurteilung der Berechnungseffizienz und Ergebnisqualität für dynamische Berechnungen von Zugüberfahrten mit verschiedenen Methoden verwendet werden. Insbesondere werden dynamische Berechnungen mittels modaler Superposition, vollständige transiente Berechnungen, sowie transiente Berechnungen für einzelne durchfahrende Lasten mit anschließender Überlagerung für alle Zugachsen durchgeführt und verglichen.
Durch den Vergleich der verschiedenen Berechnungsmethoden soll gezeigt werden, wo der beste Ansatz in Bezug auf Leistung und Ressourceneffizienz für verschiedene Anwendungen liegt. Durch den Einsatz von der effizienteren Berechnungsmethoden können bei weiteren Untersuchungen Ressourcen und Zeit gespart werden.