Innovative Bewertungsmodelle zur Verlängerung der Lebensdauer von Brücken
Um die sichere Lebensdauer von Brücken zu verlängern, konzentrierte sich das von der EU finanzierte Projekt LONG LIFE BRIDGES (Long Life Bridges) auf die Dynamik von Eisenbahnbrücken und die Lebenszyklus- und Ermüdungsbewertung. Hierfür organisierte es Austausche zwischen zwei führenden europäischen Technologie-KMU und zwei akademischen Instituten aus Dänemark und Schweden. Die Projektpartner untersuchten Eisenbahnbrücken, auf denen Hochgeschwindigkeitszüge verkehren. Sie entwickelten ein Dämpfungssystem, um die Wirkung von schädlichen Vibrationen zu minimieren. Danach folgte eine Prüfung an einer Brücke in Schweden, deren Hängeelemente anfällig für Ermüdungsschäden waren. Simulationen zeigten, dass das vorhandene passive Dämpfungssystem auf der Testbrücke teilweise aufgrund von Veränderungen der Dynamik bei Zugdurchfahrten ineffizient war. Der Prototyp dämpfte die ermüdungsbedingten Belastungen um etwa 20% gegenüber dem bestehenden System. Das Team von LONG LIFE BRIDGES entwickelte genauere Lastmodelle für Langstreckenbrücken, die sowohl den Verkehr als auch die Windbelastung berücksichtigen. Die Entwicklung einer allgemeinen Methode zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Stahlseilen auf Schrägseilbrücken wird der Schlüssel für den Entwurf von neuen Brücken, detaillierte Ermüdungsanalysen und Brückenbewertungen sein. Die Forscher schufen eine umfassende Methodik, die Kabel als paralleles System von Drähten, Korrosionseffekten und Kabellänge betrachtet. Außerdem entwickelten sie ein probabilistisches Ermüdungsmodell für geschweißte Plattendetails mit Bruchmechanik. Die entwickelten Modelle berücksichtigen sowohl die Breite als auch die Tiefe von Rissen und ermöglichen es, die Auswirkung von Biegespannungen, die durch Fehlausrichtungen entstehen, abzubilden. Die Bemühungen von LONG LIFE BRIDGES werden dazu beitragen festzustellen, ob alte Brücken noch sicher betrieben werden können oder eine Wartung benötigen. Damit wird die maximale Nutzung von bestehender Brückeninfrastruktur sichergestellt, statt in teure und kohlenstoffintensive neue Projekte zu investieren.
Schlüsselbegriffe
Brücken, Sicherheit, LONG LIFE BRIDGES, Eisenbahnbrücke, Ermüdungsbewertung, Brückenbewertungen